Деятельность человека, связанная с выбросами углекислого газа, привела к тому, что биомасса Земли достигла рекордного уровня за последние 50 тысяч лет. Этот эффект был спрогнозирован тем же климатологом, который еще полвека назад впервые предупредил о наступлении глобального потепления. Отдельные исследователи пытались поставить под сомнение положительное влияние выбросов на биосферу, полагая, что, согласно проведенным расчетам, эффект глобального озеленения вскоре прекратится. Новое исследование проверило эту гипотезу, используя данные спутниковых наблюдений.
В настоящее время глобальное озеленение по-прежнему является одним из ключевых процессов, протекающих в биосфере, несмотря на недостаточное освещение этой темы в средствах массовой информации. Благодаря ему, только на территории России и за период с 2000 по 2017 год общая площадь листвы увеличилась на 0,7 миллиона квадратных километров. По всему миру эта цифра много больше. Причем биопродуктивность по мере выбросов СО2 растет даже в самых жарких частях планеты, тропиках, чему не смогли помешать даже активные вырубки, типа амазонских. Там же, где вырубок нет, эффект глобального озеленения и в жарких зонах весьма заметен. В той же Амазонии сечения стволов за последнюю треть века стали в среднем на 10 процентов больше (деревья «потолстели»).
Повышенное содержание углекислого газа в атмосфере способствует более интенсивному росту растений и снижает потребность в воде для достижения заданного объема биомассы. Уменьшение расхода воды обусловлено тем, что растениям требуется меньше открывать устьица листьев для поглощения углекислого газа из воздуха, что, в свою очередь, сокращает потери влаги на испарение. Вся эта ситуация указывает на то, что современные усилия, направленные на сокращение выбросов углерода, могут приводить к снижению продуктивности биосферы.
Неудивительно, что некоторые ученые не готовы принять эти выводы и стремятся найти подтверждения тому, что выбросы углекислого газа в скором времени прекратят способствовать увеличению биомассы, что приведет к остановке глобального озеленения. Некоторые исследователи заявили, что такая остановка глобального озеленения уже произошла, причем приписывали это глобальному потеплению.
Чтобы определить, насколько справедливы подобные оценки, международная группа ученых провела исследование. В рамках работы они рассмотрели влияние калибровки долгосрочных данных спутниковых наблюдений Земли в разных диапазонах, а также оценили как общую изменчивость площади листвы на планете, так и воздействие на нее различных факторов, включая концентрацию углекислого газа, температуру и режим выпадения осадков. Результаты их исследования выложили на Research Square.
В новой работе авторы продемонстрировали, что в период с 1982 по 2021 год наблюдался стабильный и существенный прирост индекса площади листьев. Согласно консервативной оценке, он составлял в среднем 0,035 квадратного метра листьев на каждый квадратный метр поверхности за десятилетие, хотя возможно, что реальный показатель и выше. Несмотря на кажущуюся незначительность, за сорок лет это даёт увеличение на 0,14 квадратных метров листьев на каждый квадратный метр, что свидетельствует о весьма заметном росте. Как отмечалось ранее, площадь листьев у растений увеличивается медленнее, чем биомасса, поэтому фактический масштаб глобального озеленения за последние четыре десятилетия превышает 14 процентов.
Региональное распределение глобального озеленения демонстрирует как предсказуемые, так и довольно неожиданные закономерности. Например, в умеренном климате за десятилетие наблюдался прирост площади листьев со скоростью 0,054, что в полтора с лишним раза превышает среднемировой показатель. В засушливых зонах этот прирост оказался почти вдвое медленнее (0,018) по сравнению со средним по планете, поскольку недостаток влаги препятствует быстрому наращиванию растительной биомассы. В тропиках площадь листвы увеличивалась примерно на полтора раза медленнее, чем в среднем по миру (0,021), но при этом довольно стабильно.
Увеличение растительности в мире, согласно ряду консервативных оценок, было обусловлено рядом факторов, что во многом предсказуемо. Основной причиной, обеспечивающей глобальное озеленение на 82,8 процента, стал рост концентрации углекислого газа в атмосфере. Еще 9,9 процента прироста растительности связано с повышением температуры воздуха. При использовании менее консервативных оценок доля СО2 в глобальном озеленении снижалась до 75 процентов, однако сам масштаб озеленения увеличивался.
Согласно результатам исследования, влияние антропогенных выбросов углекислого газа, выражающееся в увеличении его концентрации в атмосфере, не уменьшилось с течением времени. В период с 1982 по 2001 год на каждый квадратный метр существующей листвы приходилось 0,024 квадратного метра новой листвы, тогда как в период с 2002 по 2021 год этот показатель составил 0,025 квадратного метра.
Учёные проанализировали, как сельское хозяйство и проекты по озеленению влияют на растительный покров Земли. В ходе исследования выяснилось, что в Китае и Индии их воздействие ощутимо, однако в странах ЕС наблюдается противоположная тенденция: в XXI веке площадь сельскохозяйственных угодий сократилась, что привело к уменьшению вклада человеческой деятельности в увеличение растительности. В мировом масштабе, концентрация углекислого газа оказала значительно более позитивное воздействие на озеленение, чем все остальные антропогенные факторы.
Исследования продемонстрировали, что утверждения о сдерживании глобального озеленения в XXI веке не соответствуют фактическим данным. Процесс продолжается, и даже в наиболее засушливых регионах наблюдается значительный прирост растительности. С позиции биосферы это является позитивным фактором: поскольку концентрация углекислого газа в атмосфере остается высокой, продуктивность биосферы продолжит увеличиваться. Однако, если текущие неэффективные подходы к сокращению выбросов СО2 будут заменены на действительно действенные, ситуация может измениться, что приведет к остановке роста биомассы на Земле, а в долгосрочной перспективе – к ее сокращению.