Вырубка лесов привела к повышению самых жарких дневных температур, говорится в исследовании
Исследование показало, что средний самый жаркий день в году в Европе, Северной Америке и Азии стал значительно более интенсивным в результате вырубки лесов с начала промышленной революции.
В исследовании рассматривается двойное воздействие обезлесения на климат: во-первых, вырубка лесов приводит к выбросу CO2 в атмосферу, что способствует повышению глобальной температуры; и, во-вторых, большое влияние, которое он может оказать на физические процессы в местном климате, что может иметь более широкое чистое воздействие потепления или охлаждения.
Совокупное воздействие вырубки лесов было настолько велико в некоторых районах, что примерно до 1980 года оно играло большую роль в повышении температуры в самые жаркие дни, чем выбросы парниковых газов, рассказывает ведущий автор Carbon Brief.
Полученные данные свидетельствуют о том, что пересадка деревьев — путем облесения или лесовосстановления — может быть способом защиты от дальнейшего повышения самых жарких дневных температур, добавляет автор.
Лесные осадки
Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Climate Change, оценивает, как вырубка лесов с начала индустриальной эры до недавнего времени повлияла на температуру в самый жаркий день года в ряде стран.
Вырубка лесов является ключевым фактором антропогенного изменения климата. Когда леса вырубаются или сжигаются, они высвобождают запасенный в них углерод. Удаление деревьев также уменьшает важный «поглотитель» углерода, который поглощает CO2 из атмосферы.
С 1990 года люди вырубили около 129 млн гектаров леса — площадь, примерно равную площади Южной Африки. Вырубка лесов, наряду с другими типами изменений в землепользовании, составляет около 11% ежегодных глобальных выбросов CO2.Согласно новому исследованию, с 1861 по 2000 год на вырубку лесов приходилось 30% выбросов CO2.
Вырубка лесов также может влиять на температуру за счет воздействия на ряд различных физических процессов. Эти эффекты возникают на местном и региональном уровнях, но могут иметь глобальные последствия.
Одним из таких процессов является эвапотранспирация, термин, описывающий обмен водой между землей и атмосферой.
В рамках этого процесса леса поглощают воду из почвы через свои корни, а затем выделяют ее в воздух в виде влаги, которая оказывает охлаждающее действие на воздух над головой. Когда деревья вырубаются, этот охлаждающий эффект исчезает.
Когда эти физические процессы рассматриваются наряду с последствиями выброса углерода, можно сделать вывод, что вырубка лесов сыграла «значительную» роль в повышении самых жарких дневных температур, говорит ведущий автор исследования доктор Квентин Лежен. В настоящее время Лежен работает научным сотрудником в Climate Analytics, некоммерческом институте климатологии и политики, базирующемся в Берлине. Он рассказывает Carbon Brief:
«В индустриальный период во многих районах средних широт — особенно в Северной Америке, нынешней Восточной Европе и России — наблюдались высокие темпы обезлесения. Мы обнаружили, что это привело к значительному локальному повышению дневной температуры в жаркие дни».
Отпечаток пальца обезлесения
Для исследования исследователи использовали группу климатических моделей, чтобы «реконструировать» исторические самые жаркие дневные температуры между 1861 и 2000 годами.
В их моделировании учитывалась роль вырубки лесов при самых жарких дневных температурах как за счет выделения углерода, так и за счет его влияния на физические процессы. Они также рассмотрели ряд других факторов, которые могут влиять на глобальную температуру, включая выбросы парниковых газов, аэрозоли и извержения вулканов.
Результаты показывают, что в регионах, где с доиндустриальных времен до наших дней было удалено не менее 15% лесного покрова, на обезлесение приходится одна треть повышения средней температуры самого жаркого дня в году. Лежен говорит:
«Поскольку обезлесение произошло относительно рано в промышленный период, по нашим оценкам, эти процессы долгое время были самым большим фактором потепления в жаркие дни в этих регионах. [Этот эффект был] заменен эффектом увеличения концентрации парниковых газов во второй половине 20-го века».
На приведенной ниже карте показано локальное влияние вырубки лесов на самые жаркие дневные температуры в различных частях мира с сегодняшнего дня (1981–2000 гг.) по сравнению с доиндустриальными условиями.
На диаграммах красным цветом показано чистое повышение температуры в самый жаркий день года, а синим — чистое снижение. Ящики используются для выделения результатов для Северной Америки (слева), Европы (в центре) и Азии (справа).
Локальное влияние вырубки лесов на изменение температуры в самый жаркий день года с сегодняшнего дня (1981–2000 гг.) По сравнению с доиндустриальными условиями. Цвет показывает региональное повышение температуры (красный) и снижение (синий). В прямоугольниках показаны результаты для Северной Америки (слева), Европы (в центре) и Азии (справа). Источник: Lejeune et al. (2018)
Результаты показывают, что влияние вырубки лесов на самые жаркие дневные температуры было самым сильным в Северной Америке и Европе, говорит Лежен:
«В центральной части США, по нашим оценкам, дневная максимальная температура в самый жаркий день года увеличилась на 1°C из-за этих процессов».
В исследовании отмечается, что и в Северной Америке, и в Европе в результате промышленной революции произошло массовое обезлесение. Например, во второй половине 19 века в США ежедневно вырубалось в среднем 34 квадратных километра леса (pdf), чтобы освободить место для поселений и земледелия.
Однако в некоторых регионах, в которых в последнее время наблюдается значительная потеря лесов, таких как Бразилия, наблюдалось чистое снижение самых жарких дневных температур.
По словам Лежена, это может быть связано с тем, как удаление деревьев влияет на альбедо земли или на долю солнечного света, которая отражается обратно в космос.
Деревья, как правило, темного цвета и поэтому не отражают большую часть солнечного света. Однако после их удаления оставшаяся голая поверхность становится светлее и отражает большую часть солнечного света. Таким образом, вырубка лесов может иметь локальный эффект охлаждения в краткосрочной перспективе.
В Северной Америке и Европе обезлесенные земли, скорее всего, были преобразованы в городские пространства, которые также имеют низкое альбедо. В результате охлаждающий эффект обезлесения в этих регионах, вероятно, перевешивается потеплением.
Посадочная мощность
Исследование подчеркивает «значительное» влияние обезлесения и других изменений в землепользовании на повышение температуры, особенно в местном масштабе, говорит Лежен:
«Лица, принимающие решения, которые должны решить, для чего должна использоваться земля — для сельского хозяйства, защиты биоразнообразия, лесовосстановления для связывания углерода — должны знать, что эти решения могут иметь последствия для климата конкретного региона, в котором они живут».
Полученные данные также свидетельствуют о том, что восстановление лесного покрова («лесовосстановление») и посадка новых лесов («облесение») могут помочь защитить от дальнейшего повышения самой жаркой дневной температуры, добавляет он:
«Наши результаты показывают, что лесовосстановление и облесение могут быть эффективными для снижения региональных температур в этих конкретных регионах и в это конкретное время года».
Новое исследование «полезно», но опирается на модели, которые не учитывают все последствия изменения землепользования для повышения температуры в самый жаркий день, говорит профессор Эндрю Питман, директор Центра передового опыта Австралийского исследовательского совета по экстремальным климатическим явлениям, который не был участвует в исследовании. В 2012 году Питман был ведущим автором исследовательской работы, в которой было обнаружено, что вырубка лесов в прошлом и другие изменения в землепользовании привели к снижению чрезвычайно высоких дневных температур в регионах средних широт. Он рассказывает Carbon Brief:
«Модели, которые они используют — единственные модели, которые они могли бы использовать, — плохо отражают процессы синоптического масштаба, такие как блокирование, и поэтому надежность их результатов неясна».
«Блокирующие» модели представляют собой области высокого давления, которые остаются почти неподвижными и, следовательно, блокируют движение других погодных систем. Шаблоны блокировки могут оставаться в силе до недели, что приводит к тому, что страны, находящиеся под ними, испытывают длительные периоды жаркой погоды, например волны тепла.
Кроме того, охлаждающий эффект проектов лесовосстановления, скорее всего, принесет пользу только на местном уровне, добавляет Питман:
«Масштабы лесовосстановления в следующие 50 лет будут ничтожными по сравнению с исторической вырубкой лесов. Поэтому я сомневаюсь, что лесовосстановление окажет большое влияние в любом разумном масштабе. Я действительно думаю, что это может иметь большое влияние на местном уровне».
Lejeune, Q. et al. (2018) Историческая вырубка лесов локально увеличила интенсивность жарких дней в северных средних широтах, doi:10.1038/s41558-018-0131-z.
