Американські кліматологи виявили, що уповільнення випаровування води з листя тропічних рослин у відповідь на підвищення концентрації вуглекислого газу може призвести до асиметричних змін у карті опадів на планеті. Так, у тропічних лісах Амазонії в результаті може стати значно сушею, а в Індонезії рівень опадів, навпаки, зростатиме, пишуть вчені в.
Підвищення концентрації парникових газів в атмосфері протягом останніх 150 років призводить до помітних змін у кліматі Землі: збільшується температура повітря і поверхні океану, частішають посухи, змінюються кількість опадів і частота небезпечних метеорологічних явищ. Зазвичай для оцінки наслідків впливу парникових газів, наприклад, вуглекислоти, вчені використовують комп'ютерне моделювання, в якому враховують тільки чисто кліматичні та термодинамічні явища: зміна напрямків повітряних і водних потоків, перерозподіл концентрацій тих чи інших речовин або зміна карт температури і вологості.
Американські кліматологи під керівництвом Гебріела Купермана (Gabriel Kooperman) з Каліфорнійського університету в Ірвайні показали, що ще одним важливим фактором, який може вплинути на кількість опадів у тропічних зонах може бути фізіологічна реакція тропічних лісів на збільшення концентрації вуглекислого газу. Природна фізіологічна відповідь рослин на підвищення вмісту CO2 - це зменшення ступеня розкриття гирлів на листях, розмір яких варіюється від 10 до 60 мікрон. Це призводить до того, що перенесення всіх газів через гирла сповільнюється: сповільнюються і захоплення вуглекислого газу з атмосфери, і випаровування парів води в результаті транспірації. А уповільнення транспірації, в свою чергу, позначається на вмісті води в ґрунті, що потім стає однією з причин розігріву атмосфери і зміни кількості опадів. Аналіз річних кілець дерев показує, що особливо чутливі до цього ефекту тропічні ліси, і саме в них найсильніше сповільнилася транспірація за останні півтора століття, коли збільшення вмісту вуглекислого газу стало найбільш помітним.
Щоб показати, як подібний механізм (спільно з іншими кліматичними ефектами) може позначитися на зміні клімату, вчені провели комп'ютерне моделювання, в якому розрахували сумарний «фізіологічний» вплив лісів на зміну рівня опадів на планеті до кінця XXI століття, а також окремо промоделювали три тропічні зони в Південній Америці, Азії та Африці.
Виявилося, що уповільнення транспірації може призвести до асиметричної зміни кількості дощів у різних тропічних зонах Землі. Так, в басейні Амазонки, згідно з розрахунками, середня кількість опадів до кінця XXI століття може впасти на 1 міліметр на день, а в Індонезії - навпаки, зрости на таку ж величину. Що цікаво, цей ефект визначається в першу чергу локальними кліматичними процесами всередині одного регіону, а глобальні процеси вносять лише невеликі зміни (особливо помітні в Африці), але не є визначальними для асиметрії цього явища.
Вчені пояснюють таку асиметрію тим, що Амазонія значно більш чутлива до змін у циклі перенесення вологи між ґрунтом і атмосферою, і саме транспірація грає в цьому циклі одну з визначальних ролей. У Південно-Східній Азії ж уповільнення процесів випаровування вологи з поверхні листя повністю компенсується іншим ефектом: через збільшення різниці температур між сушею і морем, відбувається посилення вітрів, які дують у бік суші і приносять із собою велику кількість хмар, що призводить до підвищення рівня опадів.
Автори дослідження відзначають, що проведене ними дослідження однозначно показує, що зміна фізіології рослин може бути одним з важливих факторів при оцінці кліматичних змін на планеті. Однак надалі для дослідження процесів перерозподілу вуглекислого газу і води в атмосфері через реакцію рослин на підвищення концентрації парникових газів необхідні більш детальні дослідження.
Варто зазначити, що однозначно оцінити фізіологічну реакцію рослин на глобальні кліматичні зміни досить непросто. Наприклад, минулого року американські вчені показали, що в результаті адаптації рослин до підвищення температури відбувається прискорення процесів, пов'язаних з фотосинтезом, через що рослини можуть поглинати більше вуглекислого газу з атмосфери.