Биопродуктивность суши растёт, а океаны теряют силы — что происходит с планетой

Почему растения на суше "зеленеют" быстрее, а в океанах ситуация остаётся туманной? Этот вопрос волнует учёных, которые внимательно изучили спутниковые данные за 2003-2021 годы. Результаты оказались неожиданными и проливают свет на сложные процессы в биологии Земли.

Биопродуктивность Земли: суша против океана

Хотя океаны покрывают около 76% поверхности планеты, именно суша демонстрирует большую биопродуктивность по фотосинтезу. В цифрах это выглядит так:

• суша производит около 55,8 миллиарда тонн углерода в год.
• океаны — примерно 51,9 миллиарда тонн.
• в пересчёте на единицу площади биопродуктивность суши в три раза выше.

Причина в доступности углекислого газа и кислорода: холодная вода, где их больше всего, часто слишком холодна и мало освещена, чтобы водоросли могли эффективно использовать эти ресурсы.

Как менялась скорость фотосинтеза с 2003 по 2021 год?

Авторы исследования, опубликованного в Nature Climate Change, проанализировали спутниковые снимки и обнаружили:

• на суше нетто-продуктивность выросла на 31,9% площади с растительностью.
• спад наблюдался лишь на 3,3% такой площади.
• в океане только 5% площади показали рост, а 18,5% — спад.

В абсолютных цифрах это значит, что около 65 миллионов квадратных километров океана потеряли продуктивность, в то время как на суше прирост пришёлся на 34,8 миллионов квадратных километров — площадь, сравнимая с двумя Россими.

Где именно растёт и падает продуктивность?

• На суше: максимальный рост в бореальных (холодных) и альпийских зонах, где изначально продуктивность была низкой.
• В тропиках: биопродуктивность тоже выросла, но меньше, и спад наблюдается в тропической Америке из-за вырубки джунглей.
• В океане: спад сосредоточен в тропических и субтропических зонах, особенно в Тихом океане.

Причины снижения биопродуктивности морей пока неясны. Среди возможных факторов:

• тёплая вода растворяет меньше CO2, что ограничивает рост водорослей.
• колебания, связанные с явлениями Эль-Ниньо и Ла-Нинья, могут временно снижать продуктивность в тропических водах.

Эти явления влияют на океаны сильнее, чем на сушу, и учитывая, что наблюдения длились всего 18 лет, возможны временные искажения данных.

Общий прирост нетто-продуктивности Земли за 18 лет составил около 0,11 миллиарда тонн сухого углерода в год. Однако из-за большой неопределённости в данных по океанам нельзя исключать, что общая биопродуктивность могла и не вырасти.

Максимум нетто-продуктивности по фотосинтезу наблюдался в тропиках, причем как на суше, так и на море.