Модели предсказывают начало деградации Амазонки уже в XXI веке

Автор: NIES

Амазонка — крупнейший в мире тропический лес. Он является домом для огромного биоразнообразия и играет crucialную роль в глобальной климатической системе, накапливая огромное количество углерода в своей растительности.

Амазонка широко признана одним из основных «климатических переломных элементов» (МГЭИК: Межправительственная группа экспертов по изменению климата). Продолжающаяся вырубка лесов и изменение климата могут подтолкнуть систему к критическому порогу, заставив Амазонку превратиться из богатого биоразнообразием тропического леса в деградировавшую саванноподобную экосистему.

Новое исследование, опубликованное в Communications Earth & Environment, исследует долгосрочные прогнозы будущего экосистемы Амазонки с использованием современных моделей земной системы.

Автор: NIES

Исследователи оценили долгосрочные изменения в тропических лесах Амазонки с настоящего времени до 2300 года, используя современные модели земной системы из проекта сравнения сопряженных моделей (CMIP5 и CMIP6), которые легли в основу Пятого и Шестого оценочных докладов МГЭИК.

Они определили «деградацию» («dieback») как серьезную потерю фотосинтетической активности к концу XXIII века по сравнению с XIX веком в районах, которые изначально были высокопродуктивными, в условиях сценариев с высокими выбросами. Затем ученые проанализировали климатические и экологические условия, при которых могут произойти такие резкие изменения.

Большинство рассмотренных моделей прогнозируют деградацию Амазонки, хотя сроки и пространственные масштабы варьируются в зависимости от модели. Результаты моделирования земной системы позволяют предположить, что деградация может начаться уже в XXI веке при широком диапазоне уровней глобального потепления, начиная с 1,5°C, и быть спровоцирована экстремальными условиями — значительным ростом среднегодовых температур приземного воздуха, уменьшением количества осадков и усугубляться изменением землепользования с заменой лесов сельскохозяйственными угодьями.

Автор: NIES

Однако современные модели земной системы могут недооценивать будущие риски, поскольку многие из них не полностью отражают ключевые экологические процессы в тропических лесах, такие как динамика пожаров и гибель деревьев из-за засухи.

Новое исследование также раскрывает ключевые механизмы, стоящие за деградацией Амазонки. В долгосрочной перспективе глобальное потепление ослабляет Атлантическую меридиональную опрокидывающую циркуляцию (AMOC), крупную систему океанических течений, что, в свою очередь, смещает внутритропическую зону конвергенции (важный тропический пояс дождей) к югу.

Это смещение приводит к более жарким и засушливым условиям на всей территории северной Амазонки. Кроме того, повышение уровня углекислого газа снижает эвапотранспирацию — процесс, посредством которого деревья выделяют влагу в воздух, тем самым ослабляя естественную систему рециркуляции воды в Амазонке и способствуя региональному высыханию.

Кроме того, долгосрочные прогнозы для сценариев с высокими выбросами показывают более частые потепления, подобные Эль-Ниньо, которые усиливают жару и засуху по всему бассейну. В то время как предыдущие исследования изучали модели потепления, сдвиги циркуляции и воздействие на экосистемы, это исследование впервые демонстрирует деградацию Амазонки в проекциях нескольких моделей земной системы и объясняет ее основные движущие силы.

Автор: NIES

Эти климатические изменения запускают каскад экологических нарушений. Более жаркие и засушливые условия снижают эффективность фотосинтеза и увеличивают дыхание растений, нарушая углеродный баланс тропического леса. Снижение количества осадков и влажности почвы ограничивает доступность воды и затрудняет транспортировку питательных веществ, что негативно сказывается на здоровье деревьев и их восстановлении.

В результате тропические лесные экосистемы становятся менее продуктивными, более уязвимыми к нарушениям и в конечном итоге пересекают порог, за которым они больше не могут поддерживать густую растительность. В сочетании с повсеместным изменением землепользования, особенно в южной части Амазонки, эти сдвиги подталкивают регион к крупномасштабному коллапсу экосистемы.

Результаты исследования подчеркивают настоятельную необходимость ограничения выбросов парниковых газов и защиты устойчивости Амазонки. Продолжающееся потепление, изменение землепользования и деградация экосистемы могут вскоре подтолкнуть тропический лес к переломному моменту, что будет иметь глобальные климатические последствия.

Ведущий автор, доктор Ирина Мельникова, также предупреждает, что будущие исследования должны быть сосредоточены на улучшении отражения экологических процессов в моделях для лучшего прогнозирования рисков. Защита Амазонки требует скоординированных международных действий, интегрирующих смягчение последствий изменения климата, устойчивое управление земельными ресурсами и стратегии сохранения.

Больше информации: Irina Melnikova et al, Amazon dieback beyond the 21st century under high-emission scenarios by Earth System models, Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02606-5