Трава в пустелі. Чому з-за вуглекислого газу зеленіє планета
Привід для зловтіхи
Іноді після публікації результатів нових наукових досліджень, так і хочеться вигукнути: "Ну я ж казав!" Ми всі роками слухали стогони екологів на тему шкоди вуглекислого газу для планети: мовляв, парниковий ефект, автомобілі не дають дихати, заводи і фабрики взагалі жах, а тут ще ліси вирубують, тому що всі ми незабаром помремо - задихнемося. Автор цих рядків, біолог за освітою, намагався пояснювати, що при зростанні вмісту СО2 в атмосфері зростає і ККД фотосинтезу - тобто рослини інтенсивніше поглинають вуглекислоту... Але боротися проти масової культури виявилося неможливо. Це як доводити нешкідливість продуктів з ГМО: сам-то розумієш, що до чого, але більшість оточуючих воліє вірити телевізору і боятися незрозумілого.
І ось тепер результати нового дослідження показали: зростання концентрації вуглекислого газу в атмосфері допоміг рослинності на нашій планеті відчувати себе краще. Цей процес йде останні три десятиліття. Дистанційне (з супутників) зондування поверхні планети показує, що вкриті лісовою рослинністю території на Землі за ці 30 років збільшилися на 18 млн кв. км - це приблизно в 2,5 рази більше площі Австралії. Вчені кажуть, якщо всю додаткову зелень, з'явилася завдяки зростаючим рівнями діоксиду вуглецю, постелити у вигляді рівного килима, то він би двічі покрив всю континентальну площу США.
Автор дослідження, доктор Цзайчунь Чжу з університету Пекіна, коментує: "Це докорінно може змінити кругообіг води і вуглецю в кліматичній системі". Його колега, іспанська еколог Пеп Канаделл з Глобального вуглецевого проекту, розповів, що отримані дані дистанційного зондування перевіряли на 10 глобальних моделях зміни навколишнього середовища, щоб визначити причину "позеленіння" планети. "Засвоєння вуглецю є домінуючим процесом для озеленення по всій земній кулі, особливо в тропіках, бо там особливо багато рослинності", - констатував Канаделл.
За даними вчених, 85% вільної від льоду поверхні Землі покрито рослинами; за рік в ході фотосинтезу поглинається приблизно чверть з майже 10 млрд т вуглецю, що виділяються в результаті людської діяльності. За тими ж даними, зростання концентрації СО2 в атмосфері на 46 частин на мільйон в період з 1982 по 2009 рр. несе відповідальність за 50-70% спостережуваного озеленення. Є й інші причини "торжества флори" - наприклад, азот, що міститься в сільськогосподарських добривах.
Пеп Канаделл зізнався, що озеленення здивувало вчених. Вони, виявляється, чекали побачити більше коричневого забарвлення, враховуючи збільшення посушливих періодів, пов'язаних з глобальним потеплінням. Однак виявилося, що від 25 до 50% областей, покритих рослинністю, стали зеленішою, і тільки 4% придбали коричневий відтінок. В останньому випадку мова йде про Монголії, Аргентині і близьким до Алясці районах Північної Америки.
Як показало дослідження, площі старих лісів дійсно скорочуються через вирубки, але в цілому обсяг зелені виріс. Якщо так піде і далі, то через сто років в африканських пустелях можна буде жити.
Несподівана очевидність
Тепличні комплекси часто будують біля ТЕЦ і електростанцій, що працюють на газі або вугіллі. І викид такої станції відправляється відразу в трубу, а прокачується через теплиці. Навіщо? Зовсім не для того, щоб "зігріти рослини", а щоб наситити повітря вуглекислим газом. Завдяки такому насичення врожайність помітно зростає - адже рослини куди ефективніше засвоюють сонячне світло.
У XX столітті людина став викидати в повітря набагато більше вуглекислого газу, що дозволило рослинам виробляти більше органічних речовин, тобто нарощувати свою біомасу. Звідси - і "позеленіння" поверхні Землі. Природа дуже мудра, вона сама вміє дотримувати баланс: підвищується концентрація СО2 - підвищується і ефективність його поглинання. У природі завжди спрацьовують механізми компенсації, інакше б сарана правила світом.
Це вже не перше подібне дослідження. У 2017-му міжнародна група вчених застосувала новий метод для оцінки інтенсивності фотосинтезу. Аналіз показав, що до кінця XX століття первинна продукція рослин на планеті зросла на 31% - саме завдяки антропогенних викидів вуглекислого газу. Хоча правильніше сказати, що це кількість вуглецю, зв'язаного рослинами, в XX столітті зросла на 31%. А біомаса зросла на таку ж величину.
Примітно, що зростання кількості вуглекислоти в повітрі допомагає боротися з посухами. Чим більше СО2 в повітрі, тим легше рослинам витягати його з повітря через продихи (пори), тому вони менше відкривають їх з цією метою. При слабкіше відкритих продихах зменшується втрата вологи, так що рослина може виживати при меншій кількості опадів.
Тепер про сумне: настільки активний ріст зелені може призвести до несприятливих наслідків. Додаткове кількість дерев не зможе компенсувати згубний вплив від глобального потепління і підйому рівня світового океану і танення льодовиків. До того ж, бур'яни починають розмножуватися швидше культурних рослин.
Поки найпомітніші зміни відбулися в арктичній тундрі і тайзі в Канаді і Росії, а також на півночі Європи. Там з початку 1980-х по кінець 2000-х площа зеленого покрову збільшилася на 41%. "Те, що ми бачимо сьогодні в Північній півкулі, безпрецедентно: такого не було не лише в XX столітті, але і протягом усього минулого тисячоліття", - говорить Джонатан Баричивич з Університету Східної Англії в Норіджі (Великобританія). При цьому через потепління тайга зсувається вище по карті, захоплюючи частина тундри.
Втім, за останні три десятки років сухі райони теж в цілому стали зеленішою. І це - незважаючи на надмірний випас худоби і опустелювання земель. Те ж і з полюсами: Баричивич зазначає, що за минулі 30 років період вегетації в арктичних широтах подовжився на 6 днів на території Північної Америки і майже на 13 днів в Євразії.
Між тим "озеленення" Арктики - однозначно погана новина. Земля, щільно вкрита рослинністю, поглинає і утримує набагато більше тепла, ніж гола засніжена тундра. Відповідно, озеленення Арктики посилює глобальне потепління. Цілком імовірно, що в результаті вічна мерзлота почне відтавати, віддаючи в атмосферу величезну кількість метану - одного з найбільш шкідливих парникових газів. Крім того, пожежі в тундрі, протягом останніх 11 тисяч років траплялися досить рідко, можуть стати більш частими і сильними - а це ще одне джерело викидів вуглекислого газу.
Ми не знаємо, як зміниться клімат з-за швидкого збільшення обсягу рослинної біомаси, не кажучи вже про те, який ефект на рослини нададуть відбуваються з ними зміни. Складність ще й у тому, що рослинність і клімат взаємно впливають один на одного як на локальному, так і на глобальному рівні.
Однак не варто забувати, що найбільший джерело СО2 в атмосфері - вулкани. Середніх розмірів вулкан під час одного виверження викидає вуглекислого газу більше, ніж всі автомобілі світу за рік. Ну а найбільший поглинач СО2 - океан: газ просто розчиняється в морській воді.
P. S.
Ось тільки автомобілі, що працюють на бензині і дизпаливі, - все одно зло. Хоча б тому, що викидають у повітря величезна кількість отруйних речовин, насамперед - сполук свинцю. Але це вже зовсім інша історія...
