Протягом багатьох років висаджування дерев позиціонували як засіб боротьби з глобальним потеплінням. Однак нове дослідження показало істотно складнішу картину: схоже, лісопосадки в нормі роблять зворотну роботу, підвищуючи температури. Причому в найближчі десятки років масштаб такого впливу буде досить великим.
Автори нової роботи в журналі Nature Communications вивчили, як саме висаджування дерев, типових для тієї чи іншої місцевості, впливають на зміни відбивної здатності Землі та поглинання вуглекислого газу. Вони дійшли висновку, що через темний колір рослинності в середньому нові дерева нагрівають планету, навіть попри зв’язування певної кількості СО2.
Щоб змоделювати вплив дерев на відбивну здатність тих чи інших регіонів нашої планети, дослідники розбили світову карту на десятки субрегіонів, привласнивши їм усереднену відбивну здатність, яка сьогодні спостерігається у лісів у цих регіонах. Вчені виходили з припущення, що ці ж дерева домінуватимуть там у разі нових посадок, а інші часто гинутимуть і погано приживатимуться. Наприклад, у тундрі висока ймовірність поширення беріз і модрин, але практично нульова для відносно теплолюбних дерев середньої широти. У тропіках же, навпаки, модрини і берези практично позбавлені шансів.
У результаті моделювання з’ясувалося, що в середньому в земних умовах зони, де висаджено дерева, послаблюють потепління, а не посилюють його. Так, вони зв’язують значну кількість вуглекислого газу. Але дерева відбивають у нормі не більше 20 відсотків сонячної енергії, що падає на їхнє листя (часто ще менше). Навпаки, трав’яниста рослинність, тундра або пісок відбиває кілька десятків відсотків сонячної енергії назад у космос. Тож, якщо перерахувати сумарний вплив посадок дерев на клімат, виходить, що медіанно він еквівалентний додатковим 12 тисячам тонн СО2 на кожен квадратний кілометр, зарослий лісом. Тобто в 50 відсотках випадків вплив дерев був вищим за позначку в 12 тисяч, а в половині – нижчим.
Карта впливу заростання деревами і лісопосадок на глобальне потепління. Червоні зони посилюють потепління, сині послаблюють. Характерно, що більшість синіх зон припадає на екваторіальні ліси, де й так уже перебуває основна частина всіх дерев Землі (там їхня щільність на гектар лісу набагато вища, ніж у більш прохолодному кліматі на кшталт європейського) / © Nature Communications
Вкрай цікавим виявилося те, що для деяких умов у моделюванні дерева все ж не посилювали потепління. Річ у тім, що в зонах сухого клімату мало хмар, тому кожен квадратний метр там отримує по кілька тисяч (для пустель – більше) кіловат-годин сонячної енергії на квадратний метр. Зменшення відбивної здатності поверхні при посадці дерев там навіть на 10-20 відсотків означає збільшення енергетичного бюджету Землі на сотні кіловат-годин на квадратний метр на рік. Цікаво, що такі екстремальні випадки на ділі широко трапляються: в Ізраїлі, на околиці пустелі Негев, садять сосни, а сухі колись савани Африки поступово заростають чагарником і деревами.
- Дослідження: навіть якщо потепління припиниться, рівень моря все одно підніметься
- Береги Арктики руйнуються з величезною швидкістю
- Концентрація CO2 і Сонце призведуть до небаченого потеплінню
У зонах екваторіального клімату через велику кількість опадів хмари закривають небо основну частину року. Через хмари пробивається часто лише 10 відсотків від сонячного випромінювання в безхмарний день. Тому там ефект потепління від розширення лісів набагато слабший, ніж у високих широтах, де опадів і хмарності мало. І на порядок слабший, ніж у зонах із сухим тропічним кліматом.
З цього випливає, що висадження дерев в Амазонії, Конго і джунглях Південно-Східної Азії не посилюють потепління, а в саванах і північній тундрі – навпаки, посилюють його надзвичайно, причому навіть якщо йдеться про широколистяні дерева. Благо загальна частка сонячної енергії, що досягає поверхні взимку в тундрі, мізерна (там короткий світловий день або взагалі полярна ніч), а влітку відбивна здатність широколистяних дерев не сильно відрізняється від модрин.
Автори роботи запропонували спеціальне ПЗ для розрахунку того, де дерева садити “варто”, а де – “не варто”. Однак на практиці ефективність такого інструменту може виявитися обмеженою. Річ у тім, що лісопосадки, які найбільше “охолоджують” планету, можливі тільки в зонах, де вже росте більшість дерев нашої планети. Там же і найактивніше зростання населення. Тобто, що не роби, радикально наростити їхню кількість у вологому екваторіальному кліматі не вийде.
Сірим показано найконсервативнішу оцінку поширення берези чотири-дев’ять тисяч років тому, коли температури дорівнювали 2020-м рокам і були на градус вищими, ніж до антропогенного глобального потепління. Жирною пунктирною лінією показано сучасну межу її північного поширення. На північ від цієї межі зараз тундра, але до кінця XXI століття там знову виникнуть ліси / © iValery N.Gattaulinh et al.
Навпаки: у сухому тропічному кліматі та тундрі дерев зараз майже немає. Ще саме там найактивніше відбувається процес глобального озеленення, про який Naked Science писав раніше. Виходячи з того, що вісім-дев’ять тисяч років тому, в кліматичному оптимумі голоцену, ліси виходили до Північного Льодовитого океану, а рівнинної тундри в континентальній Євразії практично не було, варто очікувати, що в цьому столітті експансія лісів у тундрову зону буде вельми швидкою і масовою. Аналогічні процеси можуть піти в саванах Сахеля – регіоні, де, згідно з авторами нової роботи, ефект потепління від дерев максимальний.
З усього цього можна зробити висновок, що вже до 2100 року природне поширення дерев по планеті в рамках глобального озеленення має помітно прискорити потепління в цілому.