Amazoński las deszczowy prawdopodobnie traci odporność, jak sugeruje analiza danych ze zdjęć satelitarnych o wysokiej rozdzielczości. Wynika to ze stresu związanego z kombinacją wyrębu i wypalania – wpływ spowodowanych przez człowieka zmian klimatycznych nie jest jak dotąd jednoznacznie określony, ale prawdopodobnie będzie miał duże znaczenie w przyszłości. Przez około trzy czwarte lasu zdolność do wychodzenia z perturbacji spada od początku XXI wieku, co naukowcy postrzegają jako znak ostrzegawczy. Nowe dowody pochodzą z zaawansowanej analizy statystycznej danych satelitarnych dotyczących zmian biomasy i produktywności roślinności.
„Zmniejszona odporność – zdolność do wychodzenia z perturbacji, takich jak susze lub pożary – może oznaczać zwiększone ryzyko wymierania lasów deszczowych Amazonii. To, że obserwujemy taki spadek odporności w obserwacjach, jest niepokojące” – mówi Niklas Boers z Instytutu Poczdamskiego. Climate Impact Research i Uniwersytet Techniczny w Monachium, którzy przeprowadzili badanie wspólnie z naukowcami z University of Exeter w Wielkiej Brytanii.
„Las deszczowy Amazonii jest domem dla wyjątkowej różnorodności biologicznej, silnie wpływa na opady w całej Ameryce Południowej poprzez swoją ogromną ewapotranspirację i przechowuje ogromne ilości węgla, które mogą zostać uwolnione jako gazy cieplarniane w przypadku nawet częściowego zamierania, w przyczyniają się do dalszego globalnego ocieplenia”, wyjaśnia Boers. „Właśnie dlatego lasy deszczowe mają globalne znaczenie”.
“Kiedy samo przechylenie będzie widoczne, będzie już za późno”
Amazonka jest uważana za potencjalny element przechylający się w systemie Ziemi, a wiele badań ujawniło jej podatność. „Jednak komputerowe badania symulacyjne nad jego przyszłością przynoszą wiele wyników” – mówi Boers. „Dlatego przyglądaliśmy się konkretnym danym obserwacyjnym pod kątem oznak zmian odporności w ciągu ostatnich dziesięcioleci. Widzimy stale zmniejszającą się odporność lasów deszczowych od początku 2000 roku, ale nie możemy powiedzieć, kiedy może nastąpić potencjalne przejście z lasu deszczowego do sawanny. Kiedy to nastąpi być obserwowalnym, prawdopodobnie byłoby już za późno, aby to zatrzymać”. Badania są częścią projektu „Tipping Points in the Earth System” (TiPES) finansowanego z programu Unii Europejskiej Horyzont 2020.
Zespół z Poczdamskiego Instytutu Badań nad Wpływem Klimatu i Global Systems Institute Uniwersytetu Exeter wykorzystał wskaźniki stabilności, które wcześniej stosowano w odniesieniu do pokrywy lodowej Grenlandii i cyrkulacji wywracającej Atlantyk. Te wskaźniki statystyczne mają na celu przewidywanie zbliżania się systemu do nagłej zmiany poprzez identyfikację krytycznego spowolnienia dynamiki systemu, na przykład jego reakcji na zmienność pogody. Analiza dwóch zestawów danych satelitarnych, reprezentujących biomasę i zieleń lasu, ujawniła krytyczne spowolnienie. To krytyczne spowolnienie może być postrzegane jako osłabienie sił przywracających, które zwykle przywracają systemowi równowagę po perturbacjach.
„System może wydawać się stabilny, jeśli bierze się pod uwagę tylko jego stan średni”
Chociaż system może wydawać się stabilny, jeśli weźmie się pod uwagę tylko jego stan średni, dokładniejsze przyjrzenie się danym za pomocą innowacyjnych metod statystycznych może ujawnić utratę odporności” – mówi Chris Boulton z Global Systems Institute Uniwersytetu w Exeter. „Poprzednie badania oparte na komputerach Symulacje wykazały, że duże obszary Amazonii mogą ulec obumieraniu, zanim wykażą silną zmianę średniego stanu. Nasza analiza obserwacyjna pokazuje teraz, że w wielu obszarach destabilizacja rzeczywiście wydaje się już trwać”.
Aby spróbować określić przyczyny utraty odporności, które naukowcy znajdują w danych, zbadali związek z opadami deszczu na danym obszarze Amazonii, których kulminacją były trzy przypadki suszy „raz na sto lat” w regionie. Obszary bardziej suche okazują się bardziej zagrożone niż te bardziej wilgotne. „To niepokojące, ponieważ modele IPCC przewidują ogólne wysuszenie regionu Amazonii w odpowiedzi na antropogeniczne globalne ocieplenie” – mówi Boers. Kolejnym czynnikiem jest odległość obszaru od dróg i osiedli, z których ludzie mają dostęp do lasu. Dane potwierdzają, że bardziej zagrożone są obszary w pobliżu użytkowania gruntów przez człowieka.
„Nasza nowatorska analiza danych empirycznych dostarcza dodatkowych dowodów na obawy dotyczące odporności lasu, zwłaszcza w najbliższej przyszłości”, mówi Tim Lenton, dyrektor Global Systems Institute. „Potwierdza, że zdecydowane ograniczenie wyrębu, ale także ograniczenie globalnej emisji gazów cieplarnianych jest konieczne, aby chronić Amazonię”.