Засушливые земли будут расширяться ускоренными темпами из-за изменения климата

Исследовательская группа во главе с Университетом штата Вашингтон обнаружила, что, хотя засушливые земли по всему миру будут расширяться ускоренными темпами из-за будущих изменений климата, их средняя продуктивность, вероятно, будет снижена.

Исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature Communications Today, является первым, чтобы количественно оценить влияние ускоренного расширения засушливых земель в результате будущих изменений климата на их валовое первичное производство. Засушливые земли, которые в основном включают саванны, луга и кустарники, важны для поддержки выпаса скота и неорошаемых пахотных земель по всему миру. Они также являются важным игроком в глобальном углеродном цикле, составляют 41% поверхности Земли и поддерживают 38% ее населения.

“Наши результаты подчеркивают уязвимость засушливых земель к более частым и суровым климатическим экстремальным явлениям”, – сказал Цзинъю Яо, научный сотрудник Департамента гражданского и экологического строительства WSU и ведущий автор статьи.

Используя спутниковые данные о продуктивности растительности, измерения круговорота углерода с 13 участков и наборов данных из глобальных моделей будущих изменений климата, исследователи обнаружили, что продуктивность засушливых земель в целом увеличится примерно на 12% к 2100 году по сравнению с базовым уровнем примерно 10 лет назад. Однако, поскольку засушливые земли заменяют более продуктивные экосистемы, общая глобальная продуктивность может не увеличиться. Кроме того, из-за ожидаемых изменений в осадках и температурах количество продуктивности в любой одной области засушливых земель будет уменьшаться.

Кроме того, исследователи обнаружили, что расширение среди различных типов засушливых земель приведет к значительным изменениям регионального и подтипового вклада в глобальную продуктивность этих мест.

В засушливых районах в будущем произойдет существенное расширение и деградация из-за изменения климата, пожаров и деятельности человека, включая изменения в их экосистемных структурах, а также в результате их продуктивности, сказал Хепинг Лю, профессор кафедры гражданского и экологического строительства и соответствующий автор бумаги.

Поскольку эти регионы уже испытывают водный стресс, они особенно чувствительны к изменениям температуры или осадков. Потепление в результате изменения климата и более частые и сильные засухи угрожают их биологическому разнообразию, а также их способности поглощать и удерживать углерод.

По словам Яо, особенно в развивающихся странах деградация засушливых экосистем может иметь серьезные социальные и экономические последствия.

Эти изменения уже начали происходить в последние несколько десятилетий. На юго-западе США внедрение инвазивных видов изменило регионы засушливых районов с зеленого на коричневый. Изменения осадков в Австралии, которая почти целиком состоит из засушливых земель, означают, что засушливый континент подвергается серьезным воздействиям, а пастбища Монголии ухудшились из-за более высоких температур, меньшего количества осадков и чрезмерного выпаса скота.

В то время как продуктивность засушливых районов важна для поддержки людей, эти районы также играют критически важную роль в ежегодном круговороте углерода. Они помогают планете дышать, поглощая углекислый газ каждую весну по мере роста растений, а затем вдыхая его осенью, когда они становятся бездействующими. Поскольку рост экосистем засушливых земель очень чувствителен к изменениям количества осадков и температуры, засушливые районы демонстрируют наибольшее влияние любой экосистемы на ежегодные изменения в углеродном цикле.

Понимание их роли в будущем углеродном цикле может помочь исследователям определить, как наилучшим образом сохранить участки с высоким поглощением углерода.

“В нашем обществе мы не уделяем много внимания тому, что происходит с засушливыми регионами”, – сказал Лю. – “Учитывая их важность в глобальном круговороте углерода и экосистемы, срочно необходим глобальный план действий, предусматривающий строгое управление и устойчивое использование засушливых земель для защиты хрупких экосистем и предотвращения дальнейшего опустынивания для смягчения последствий изменения климата».