Amazonia przynosi wilgoć do innych regionów Brazylii, a nawet na inne kontynenty
Chmura deszczowa nad pasmem lasu w stanie Amazonas. Zdjęcie: Rogerio Assis
Jeśli 60% Amazonii to Brazylia, a 40% osiem innych krajów, dlaczego świat miałby martwić się losem największego lasu tropikalnego na naszej planecie? Nie byłoby to spowodowane produkcją tlenu, mitem, który powraca zawsze, gdy pożary przybierają na sile, a tempo wylesiania w regionie rośnie, jak miało to miejsce w tym roku, zagrażając rzekomym „płucom świata”. W ciągu dnia rośliny dokonują fotosyntezy i przekształcają energię słoneczną w chemię, w zasadzie węglowodany (cukry) niezbędne do ich przetrwania.
W tym procesie pochłaniają parę wodną i dwutlenek węgla (CO2), najważniejszy gaz cieplarniany, i uwalniają tlen. Ale w nocy, kiedy nie wykonują fotosyntezy, a po prostu oddychają, zużywają tlen i wydychają CO2. Pod koniec dnia istnieje przecież techniczny związek między ilością zużytego i uwolnionego tlenu. W rzeczywistości fotosynteza całej roślinności na planecie uwalnia taką ilość tlenu, która praktycznie nie zmienia stężenia tego gazu w atmosferze.
Oprócz utrzymywania około 15% całej bioróżnorodności planety, która sama w sobie jest wystarczającym powodem, aby ją zachować, Amazon odgrywa kilka kluczowych ról w chemii atmosfery na poziomie regionalnym, kontynentalnym, a nawet globalnym. „Las jest wspaniałym źródłem pary wodnej nie tylko dla północy, ale także dla środkowo-południowej części kraju i dorzecza Prata”, komentuje fizyk Paulo Artaxo z Instytutu Fizyki Uniwersytetu w São Paulo ( IF-USP). „Działa silnie, regulując klimat w różnych skalach, w tym zdalnie”.
Gdyby użyć metafory, Amazonka byłaby klimatyzacją planety, rozprzestrzeniającą świeżość i wilgoć - innymi słowy deszcz - na siebie i inne części globu. Język angielski nie jest siłą wyrazu nazywanie Amazonii i innych wilgotnych lasów tropikalnych lasami deszczowymi , dosłownie lasami deszczowymi. W tych częściach planety występuje gęsta i bujna roślinność, ponieważ pada prawie nieprzerwanie i dużo, od 2000 do 4500 milimetrów (mm) rocznie.
Wilgoć, która dociera do ogromnego dorzecza Amazonki, jest przenoszona przez wiatry wiejące od tropikalnego Atlantyku w kierunku kontynentu. Ta para wodna generuje deszcz nad lasem. Początkowo roślinność i gleba absorbują wodę. Po chwili następuje zjawisko zwane ewapotranspiracją: część deszczu wyparowuje z gleby, a rośliny ulegają transpozycji. Działania te przywracają dużą część początkowej wilgoci do atmosfery, co powoduje więcej opadów w lesie. Ta interakcja generuje bardzo wydajny, wieloletni cykl ponownego wykorzystania wody.
Dlatego naukowcy twierdzą, że Amazon przetwarza część własnego deszczu. Ale nie cała ta para wodna pozostaje zaparkowana nad lasem. Po powrocie do atmosfery część tej wilgoci generuje prądy powietrza, które przenoszą deszcz do południowo-środkowej części kontynentu. To słynne latające rzeki. Każdego dnia te napowietrzne rzeki niosą około 20 miliardów ton wody, o 3 miliardy ton więcej niż Amazonka, największa ilość wody na świecie, odprowadzana codziennie do Atlantyku.
Wylesianie i możliwa fragmentacja lasu tropikalnego mogą zagrozić jego zdolności do wysyłania pary wodnej do środkowej Brazylii i na południe kontynentu. „Amazonia to przeważnie płaski i ciągły obszar, który w modelach klimatycznych uważamy za blok, byt sam w sobie”, wyjaśnia klimatolog José Marengo, szef działu badań i rozwoju w Narodowym Centrum Monitorowania i Ostrzegania o Katastrofach (Cemaden), organ Ministerstwa Nauki, Technologii, Innowacji i Komunikacji (MCTIC).
„Znaczące zmiany w jego szacie roślinnej zmieniają system cyrkulacji atmosferycznej i mogą mieć wpływ na reżim opadów deszczu w odległych miejscach. Mogą powodować ekstremalne zdarzenia, takie jak spadek całkowitych opadów lub ich stężenie w ciągu kilku dni ”. Poza regionem północnym nawilżający wpływ Amazonki jest najbardziej widoczny na południowym wschodzie, w dorzeczu La Plata i na Środkowym Zachodzie, gdzie działalność rolnicza korzysta z obniżenia temperatury spowodowanego łagodnymi wiatrami z lasu.
19 sierpnia tego roku paulistanos mieli próbkę połączeń na odległość, które łączą atmosferę Amazonii z klimatem miasta São Paulo. Około godziny 15:00 w środku popołudnia zimowa burza zaciemniła niebo metropolii. Dzień, który zamienia noc, zwraca uwagę, ale nie jest to rzadkie zjawisko. Niezwykły był czarny deszcz, który spadł podczas burzy. Analizy przeprowadzone w Instytucie Chemii USP wykazały w wodach opadowych zatrzymany związek organiczny z klasy wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA), powstający tylko podczas spalania biomasy, np. Drzew.
Ponieważ data czarnego deszczu w São Paulo zbiegła się ze szczytem pożarów na północy i w sąsiednich krajach, zatrzymanie musiało być spowodowane pożarami lasów, które sprawiły, że Amazonka znalazła się na pierwszych stronach gazet w tym miesiącu. Dym z pożarów został przetransportowany do stolicy São Paulo, gdzie dołączył do deszczowych chmur.
W ostatnich latach w niektórych badaniach próbowano zmierzyć wpływ zaniku lub drastycznego zmniejszenia powierzchni dużych lasów tropikalnych na klimat w różnych częściach planety i jego konsekwencje dla rolnictwa. W artykule opublikowanym w 2015 roku w czasopiśmie naukowym Nature Climate Change zebrano i przeanalizowano dane z ponad 20 badań modelowania klimatu i artykułów naukowych, które dotyczyły następstw całkowitego lub częściowego wylesiania w trzech dużych lasach tropikalnych: Amazonii, największym z nich, Afryka Środkowa, dorzecze Konga i Azja Południowo-Wschodnia.
Pierwsze dwa tworzą ciągłe bloki roślinności, ale Amazonia jest o 70% większa i bardziej wilgotna niż lasy afrykańskie, które również ucierpiały w tym roku z poważnymi pożarami. Większość lasów Azji Południowo-Wschodniej jest rozrzucona na wyspach regionu, takich jak Indonezja i Malezja. Amazonia jest 2,5 razy większa niż lasy w tym regionie.
Infografika i ilustracja: Alexandre Affonso / Revista Fapesp
Oprócz pobudzania lokalnych susz i skoków temperatury, całkowite wylesianie lasów tropikalnych spowodowałoby podgrzanie klimatu planety o 0,7 ° C, zbliżone do poziomu globalnego ocieplenia, którego obecnie doświadcza wzrost efektu cieplarnianego od czasu rewolucji przemysłowej. Jednak największe konsekwencje całkowitego wylesiania będą miały wpływ na system opadów. „Wylesianie tropików spowodowałoby podwójny cios dla klimatu i rolników” - powiedziała profesor nauk o środowisku Deborah Lawrence z University of Virginia w Stanach Zjednoczonych, główna autorka badania, w materiałach promocyjnych badania.
„Usunięcie lasów zmieniłoby wilgotność i przepływ powietrza, prowadząc do zmian, które byłyby równie niebezpieczne i nastąpiłyby natychmiast. Skutki wykraczałyby poza tropik. W Wielkiej Brytanii i na Hawajach można zaobserwować wzrost opadów, podczas gdy na środkowym zachodzie USA i południu Francji spadnie ”. Uprawa zbóż, takich jak kukurydza, pszenica, jęczmień i soja, jest szeroko rozpowszechniona w tym regionie Ameryki Północnej. W południowej Francji oprócz zbóż dochodzi do znacznej produkcji wina i lawendy.
W październiku tego roku na spotkaniu na Uniwersytecie Princeton w Stanach Zjednoczonych w celu omówienia znaczenia Amazonii dla planety opublikowano podobną pracę dotyczącą modelowania klimatu. W badaniu, koordynowanym przez ekologa Stephena Pacalę i klimatologa Elenę Shevliakovą z Princeton, zasymulowano konsekwencje, gdyby cały las deszczowy Amazonii zamienił się w pastwisko. W skali globalnej świat byłby o 0,25 ° C cieplejszy.
W Brazylii opady spadłyby o jedną czwartą, a sama Amazonka byłaby o 2,5 ° C cieplejsza. Scenariusz całkowitego zaniku lasów tropikalnych jest bardzo radykalny i mało prawdopodobne, aby się zmaterializował. Jednak badania takie jak Lawrence wskazują, że wylesianie na poziomie od 30% do 50% wystarczyłoby do wywołania silnych skutków globalnych, oprócz sawanizacji części lasu.
Zagrożenie dla Amazonii nie byłoby spowodowane wyłącznie działaniem pił łańcuchowych czy paleniem pożarów. Ostatnie badania sugerują, że samo globalne ocieplenie jest przyczyną tajemniczego wzrostu śmiertelności niektórych typów drzew na terenach zamkniętych lasów, na terenach dobrze zachowanych, gdzie teoretycznie odporność roślinna powinna być wysoka.
Opublikowane w listopadzie ubiegłego roku w czasopiśmie naukowym Global Change Biology badanie analizowało średnicę poszczególnych słojów drzew na 106 odcinkach lasu i stwierdziło, że te niedostosowane do warunków stresowych, takich jak przedłużająca się susza i wyższe temperatury, będą giną bardziej niż inni.
Gatunki, które najlepiej rosną w wilgotnym środowisku, tracą przestrzeń na rzecz tych, które łatwiej rozwijają się przy suchej pogodzie. „Drzewa przystosowane do wilgoci umierają, otwierają małe polany w środku lasu i są zastępowane przez szybciej rosnące gatunki, takie jak embaúba”, wyjaśnia brazylijski ekolog Adriane Esquivel-Muelbert z Uniwersytetu w Leeds w Wielkiej Brytanii, główny autor pracy. „Globalne ocieplenie zmienia bioróżnorodność gatunków tworzących lasy”.
Te odcinki Amazonii były obserwowane przez 30 lat przez naukowców z Brazylii i zagranicy w ramach projektu Amazon Forest Inventory Network (Rainfor). Problem z tą substytucją polega na tym, że nowe dominujące gatunki szybko rosną, ale mają efemeryczne życie i usuwają mniej węgla z atmosfery, co jest jedną z najważniejszych ról w Amazonii, wraz z efektem rozprzestrzeniania się wilgoci.
Projektowanie
1. Odroczona zmienność bilansu gazów cieplarnianych w dorzeczu Amazonki i jej kontrola w świecie ocieplającym się i zmieniającym klimat - Carbam: długoterminowe badanie bilansu węgla Amazonii (nr 16 / 02018-2); Projekt tematyczny dotyczący modalności; Program badawczy FAPESP dotyczący globalnych zmian klimatycznych; Odpowiedzialna badaczka Luciana Gatti (Inpe); Inwestycja 3592308,47 R $
2. AmazonFace / ME: projekt integracyjny Amazon-Face Modeling-Experiment - rola bioróżnorodności i sprzężenia zwrotne klimatyczne (nr 15 / 02537-7); Program dla młodych naukowców; Odpowiedzialny badacz David Montenegro Lapola (Unicamp); Inwestycja 464253,22 R $.
Artykuły naukowe
FLEISCHER, K. i in. Reakcja lasów Amazonii na nawożenie CO2 uzależniona od pozyskiwania fosforu z roślin . Nature Geoscience. online. 5 sierpnia 2019.
ESPINOZA, JC i in. Kontrastowe zmiany północ-południe w Amazonii w częstotliwości dni wilgotnych i suchych oraz związane z nimi cechy atmosferyczne (1981–2017). Dynamika klimatu. v. 52, przyp. 9-10, s. 5413-30. Może 2019.
MARENGO, JA i in. Zmiany klimatu i użytkowania gruntów w regionie Amazonii: aktualna i przyszła zmienność oraz trendy . Frontiers in Earth Sciences. 21 grudnia. 2018
LOVEJOY, TE i NOBRE, C. Amazon Tipping Point . Postęp naukowy. 21 lutego 2018 r
GATTI, LV i in. Wrażliwość amazońskiego bilansu węgla na suszę ujawniona w pomiarach atmosferycznych . Natura. v. 506, przyp. 7486, s. 76–80. 6 lutego 2014.
