Эффект бабочки растений: озеленение Китая и Индии полностью меняет климат до Северной Америки

Добавляя растительность в Китае, модель в основном даёт более прохладный воздух и больше осадков. Сделайте что-то похожее в Индии, и произойдёт почти наоборот: температура станет выше, а осадки уменьшатся. Затем синхронно озелените обе страны, и эффекты пронесутся на тысячи километров, вплоть до Западной Евразии и Северной Америки. Это результат исследования, опубликованного в Advances in Atmospheric Sciences, основанного на спутниковых наблюдениях и климатическом моделировании.

La parola da tenere d’occhio è proprio simulazioni. Min Xiao, Miao Yu e colleghi hanno usato dati satellitari dal 1982 al 2020 per individuare le aree di Cina e India dove l’aumento della vegetazione è stato significativo. Su quelle zone hanno poi lavorato con il modello accoppiato terra-atmosfera CAM6.0-CLM5.0, confrontando tre scenari: più vegetazione soltanto in Cina, soltanto in India e contemporaneamente nei due Paesi. Gli effetti su temperatura e piogge arrivano dunque dal modello, non da un esperimento che abbia modificato davvero intere regioni.

В Китае увеличение растительности охлаждает, в Индии это может оказаться наоборот

Разница рождается в том, что происходит с влагой, выделяемой растениями в атмосфере. В симуляциях по Китаю увеличение растительности усиливает перенос влаги из почвы в воздух. На юге страны эта влага способствует образованию облаков: над поверхностью поступает меньше солнечной энергии, температура падает, и осадки возрастают. Однако ответ осадков заметно варьируется в зависимости от региона: на Юге и на Северо-Востоке он растёт, тогда как снижаются в Центрально-Восточном Китае.

В Индии растения всё же выделяют больше воды, но большая часть этой влаги переносится дальше. Над затронутыми регионами остаётся меньше облаков, поступает больше солнечного излучения, и модель даёт локальное нагревание в сочетании с широко распространённым снижением осадков, особенно заметным в Центральной Индии. Та же составляющая, но атмосферная «кухня» совсем иная.

Это также помогает избежать довольно удобного заблуждения: «чем зелёнее» не означает автоматически «чем больше лесов». Важное исследование, опубликованное в Nature Sustainability, основанное на спутниковых данных за период 2000–2017 гг., уже показало, как Китай и Индия влияют на глобальное увеличение площади покрытой листвой. В Китае значительная часть роста пришлась на леса, тогда как в Индии 82% было связано с сельскохозяйственными культурами. В рамках термина greening, то есть озеленения, могут быть посаженные деревья, более интенсивные посевы и весьма разные формы землепользования.

Когда Китай и Индия становятся зелёными вместе, эффект достигает гораздо дальше

Самая любопытная часть наступает, когда исследователи одновременно увеличивают растительность в обеих зонах. В более чем половине территорий ответ климата, рассчитанный моделями, сохраняет тот же знак, что и при отдельных эффектах, но возникают и дальние связи: юг Китая становится прохладнее и влажнее, Западная Евразия охлаждается, а Северная Америка на севере — напротив — теплеет.

Того, что сигнал достига столь далёких расстояний, способствуют механизмы, связывающие поверхность и атмосферу. Изменение растительности означает изменение испарения, тепловых потоков, облачного покрова и нагрева воздуха. Отсюда могут измениться и атмосфера верхних слоёв, распространение волн Россби и струевые течения. В симуляциях сочетанное озеленение Китая и Индии как раз модифицирует эти механизмы, позволяя изменению, стартовавшему на поверхности, оставить климатическую метку на другой стороне континента.

Это полезное следствие, особенно когда речь идёт о крупных программах лесовосстановления и восстановления экосистем. Оценивать их только по поглощённому углероду или по температуре над рассматриваемой областью рискованно, потому что вода, облачность и циркуляция атмосферы могут переносить их эффекты далеко за пределы самого проекта.

Интересный результат, но с довольно крупным ограничением

Эти же авторы призывают к осторожности. Дальние климатические отклики зависят от способности модели корректно воспроизводить облачность, тепловые потоки и крупномасштабные структуры циркуляции атмосферы. Работа опирается преимущественно на одну модель Земля–атмосфера; чтобы понять, насколько они надёжны и воспроизводимы, понадобятся сравнения с другими независимыми моделями для проверки дальних связей между Евразией и Северной Америкой.

Остаётся менее эффектный, но, возможно, более полезный вывод: добавление растительности на карту не означает повсюду нажимать одну и ту же кнопку климата. В Китае и Индии действуют разные атмосферные режимы, из-за чего вода, выделяемая растениями, идёт по разным путям. И как только она попадёт в атмосферу, она может пройти довольно долгий путь.