Klimat hipertropikalny nie występował na Ziemi od co najmniej 10 mln lat.
W Amazonii może powstawać klimat, jakiego na Ziemi nie było od dziesiątek milionów lat.
W badaniu opublikowanym w tym tygodniu w Nature naukowcy twierdzą, że region zbliża się do tego, co nazywają „hipertropikalnym” klimatem. To stan gorętszy, bardziej suchy i bardziej niestabilny, który może wywołać masowe zamieranie drzew i osłabić jeden z najważniejszych pochłaniaczy węgla na Ziemi.
Autorzy ostrzegają, że bez głębokich cięć emisji gazów cieplarnianych Amazonia może do 2100 roku doświadczać nawet 150 dni „gorącej suszy” rocznie. To okresy dotkliwej suchości, potęgowane przez ekstremalne upały.
Takie dni mogą przypadać nawet na szczyt pory deszczowej, jak marzec, kwiecień i maj, gdy dziś podobne ekstrema niemal się nie zdarzają.
„Gdy pojawiają się takie gorące susze, mamy do czynienia z klimatem, który łączymy z hipertropikalnym lasem” – powiedział główny autor badania, Jeff Chambers, profesor Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, w oświadczeniu. „To poza granicą tego, co dziś uznajemy za las tropikalny.”
Jak naukowcy ustalili punkt krytyczny Amazonii
Badanie, prowadzone przez zespół z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, opiera się na ponad 30 latach danych dotyczących temperatury, wilgotności, wilgotności gleby i natężenia światła ze stanowisk badawczych na północ od Manaus w środkowej Brazylii.
Zamontowane w pniach czujniki pozwoliły zespołowi śledzić, jak drzewa reagują na rosnące temperatury i spadającą wilgotność. Podczas ostatnich suszy związanych z El Niño badacze wskazali dwa główne progi stresu.
Gdy wilgotność gleby spadała do ok. jednej trzeciej normalnego poziomu, wiele drzew zamykało aparaty szparkowe, by oszczędzać wodę. Przestawały wtedy pobierać dwutlenek węgla, potrzebny do budowy i naprawy tkanek.
Długotrwały upał powodował potem powstawanie pęcherzyków w soku drzewnym, co zaburzało transport wody. Badacze porównują ten proces do zatoru, czyli nagłego zablokowania naczynia krwionośnego prowadzącego do udaru.
Szczególnie narażone były gatunki szybko rosnące o małej gęstości drewna, ginęły w większej liczbie niż drzewa o dużej gęstości drewna.
„To sugeruje, że lasy wtórne mogą być bardziej narażone… bo mają większy odsetek takich drzew” – powiedział Chambers. Chodzi o lasy, które odrodziły się naturalnie po zniszczeniach spowodowanych przez ludzi lub przez zjawiska naturalne.
Te same sygnały ostrzegawcze odnotowano w wielu lokalizacjach i podczas różnych susz. To oznacza, że Amazonia prawdopodobnie reaguje na upał i suchość w podobny, przewidywalny sposób.
Choć roczna śmiertelność drzew w Amazonii wynosi dziś nieco ponad 1 proc., badacze szacują, że do 2100 roku może wzrosnąć do ok. 1,55 proc. To może brzmieć jak niewielka zmiana, ale wzrost o zaledwie pół punktu procentowego w lesie wielkości Amazonii oznacza ogromną liczbę utraconych drzew – podkreśla Chambers.
Czym jest „hipertropikalny” klimat i dlaczego ma znaczenie?
Autorzy definiują hipertropiki jako obszary cieplejsze niż 99 proc. historycznych klimatów tropikalnych i charakteryzujące się znacznie częstszymi, bardziej intensywnymi suszami.
Taki klimat nie ma odpowiednika we współczesnej historii, zaznaczają. Występował w strefie tropikalnej tylko wtedy, gdy Ziemia była znacznie cieplejsza, w okresie od 10 do 40 mln lat temu.
W odróżnieniu od dzisiejszych stref tropikalnych, gdzie temperatury są dość stabilne, a cykle opadów podtrzymują gęstą roślinność przez cały rok, klimat hipertropikalny oznaczałby ekstremalne upały, wydłużone pory suche i ryzyko silnych burz.
Taka zmiana mogłaby mieć poważne skutki odczuwalne daleko poza Amazonią.
Lasy tropikalne pochłaniają więcej naszego dwutlenku węgla niż jakikolwiek inny ekosystem. Gdy jednak są pod presją, ich zdolność pochłaniania spada. W szczególnie suchych latach Amazonia potrafiła wyemitować więcej CO2, niż pochłonęła, zwracają uwagę autorzy.
Wraz ze wzrostem globalnych temperatur każdy spadek zdolności Amazonii do magazynowania węgla może przyspieszać ocieplenie na świecie. Co więcej, może się do niego dodatkowo przyczyniać. W ostatnich latach fragmenty niektórych lasów deszczowych przechodziły ciężkie sezony pożarów napędzane upałem i suszą, co powodowało emisję dużych ilości CO2 i dalsze obciążenie ekosystemów.
To, co dzieje się w Amazonii, może łatwo dotknąć także inne lasy. Autorzy jasno stwierdzają, że lasy deszczowe w Afryce Zachodniej i Azji Południowo-Wschodniej mogą mierzyć się z podobnym ryzykiem wraz ze wzrostem temperatur, w zależności od tempa i skali ograniczania emisji.
„Wszystko zależy od tego, co zrobimy” – powiedział Chambers.
„Jeśli będziemy emitować gazy cieplarniane bez ograniczeń i kontroli, szybciej doprowadzimy do powstania tego hipertropikalnego klimatu.”