Амазония приближается к переходу в гипертропический климат

Лид: Башни, датчики и возвращение древнего климата

10 декабря 2025 года крупная международная группа ученых опубликовала доказательства того, что центральная Амазония переходит к климатическому режиму, который исследователи назвали «гипертропическим». Это более жаркое и сухое состояние с более частыми экстремальными засухами, которое не имеет современных аналогов и последний раз наблюдалось десятки миллионов лет назад. Вывод опирается на три столпа: данные демографии лесов за более чем 30 лет с экспериментальных участков близ Манауса, физиологические измерения деревьев во время засух Эль-Ниньо в 2015 и 2023 годах и прогнозы современных климатических моделей. Совокупность этих доказательств показывает, что сочетание жары и засухи уже создает условия, которые резко повышают смертность деревьев, и что при сценариях с высокими выбросами такие условия могут стать повсеместными к 2100 году.

Что измеряли исследователи

Команда объединила многолетние данные лесных участков с измерениями сокодвижения, влажности почвы и микрометеорологическими показателями с оснащенных приборами башен к северу от Манауса. Во время засух Эль-Ниньо в 2015 и 2023 годах датчики зафиксировали внезапное прекращение транспирации, как только объемное содержание воды в почве упало примерно до одной трети от ее емкости. Когда деревья закрывают устьица, чтобы избежать потери влаги, они также сокращают поглощение углерода, что приводит к периоду углеродного голодания. Длительное пребывание в этом состоянии и воздействие экстремальной жары повышают риск гидравлического отказа из-за образования пузырьков воздуха в сосудах ксилемы — процесса, аналогичного эмболии, который блокирует транспорт воды. Эти физиологические механизмы объясняют, как кратковременные, но сильные жаркие засухи могут быстро приводить к повышенной гибели деревьев.

Смертность и смена видового состава

Гипертропический — новое название древнего состояния

Модельные прогнозы и временные рамки

Для переноса локальных измерений на масштаб всего бассейна команда использовала результаты симуляций Шестой фазы проекта взаимного сравнения совместных моделей (CMIP6). При сценариях с высокими выбросами модели показывают, что к 2100 году обширные районы тропических лесов, включая Амазонию, перейдут в гипертропические климатические состояния. Исследование также выделяет промежуточный временной отрезок: жаркие засушливые условия, которые сегодня редки, могут стать обычным явлением в сухой сезон в течение примерно 20–40 лет, а к концу столетия при некоторых сценариях дни с экстремальной жарой и засухой могут наблюдаться большую часть года. В одном из широко цитируемых прогнозов авторы оценивают, что при бесконтрольном потеплении участки в центральной части бассейна к 2100 году могут сталкиваться с жаркими засушливыми условиями порядка 150 дней в году. Эти дополнительные стрессовые дни являются механизмом, который превращает эпизодическую гибель лесов в их устойчивую деградацию.

Последствия для углеродного цикла

В настоящее время Амазония является одним из крупнейших наземных поглотителей углерода на планете, но эта роль зависит от живого и продуктивного лесного полога. Когда происходит массовая гибель деревьев, не только снижается секвестрация углерода, но и разлагающаяся древесина в сочетании с пожарами могут на годы превратить лес в чистый источник CO2. Прошлые годы экстремальных засух уже вызывали измеримые выбросы атмосферного углерода, связанные с засухой в Амазонии и изменением землепользования. Физиологические механизмы, выявленные в новом исследовании — закрытие устьиц, углеродное голодание и гидравлический отказ — напрямую снижают фотосинтетическое поглощение и тем самым ослабляют способность бассейна смягчать последствия глобальных выбросов. Таким образом, прогнозируемое увеличение количества жарких засушливых дней создает положительную обратную связь с глобальным потеплением, если выбросы не будут сокращены.

Факторы влияния, взаимодействия и неопределенности

Исследование носит подчеркнуто синтетический характер: оно объединяет полевую физиологию, долгосрочный демографический мониторинг и результаты глобальных климатических моделей. Эта широта охвата является сильной стороной, но она также означает наличие нескольких источников неопределенности. Модели расходятся в прогнозах региональных осадков и в том, как растительность реагирует на длительный стресс; пространственная неоднородность Амазонии — от более влажных западных верховий до сезонно сухих восточных окраин — означает, что гипертропические условия не наступят повсеместно. Антропогенное давление, такое как вырубка лесов, фрагментация и пожары, взаимодействует с климатическим стрессом, усиливая уязвимость, особенно во вторичных или деградированных лесах. Наконец, экологическое восстановление зависит от источников семян, их распространения и темпов смены видов — процессов, которые сложно отразить в глобальных моделях. Авторы подчеркивают эти ограничения и отмечают, что сроки и серьезность последствий зависят от будущих путей выбросов.

Политические и практические последствия

Главный посыл работы серьезен, но дает почву для действий: большая часть будущих рисков для лесов Амазонии зависит от того, насколько быстро человечество сократит выбросы парниковых газов. Модели, использованные в исследовании, показывают заметно меньшую площадь гипертропиков при сценариях с низким уровнем выбросов. На местном уровне защита нетронутых лесов, сокращение фрагментации и сдерживание пожаров сделают оставшиеся участки леса более устойчивыми к экстремальной жаре и засухе. В то же время физиологические пороги, выявленные в ходе исследования, — в частности, переломный момент влажности почвы на уровне около одной трети объемного содержания воды — предлагают эмпирический ориентир для систем мониторинга и раннего предупреждения, которые могли бы направлять адаптивное управление.

За чем следить дальше

Последующие работы появятся быстро, поскольку исследование указывает на несколько конкретных приоритетов: расширение мониторинга сокодвижения и влажности почвы в различных типах лесов; интеграция гидравлических характеристик отдельных видов в модели земных систем и растительности; а также целевые исследования во вторичных и фрагментированных лесах, которые, вероятно, будут наиболее уязвимыми. Политики и защитники природы также будут внимательно следить за глобальными переговорами и региональной политикой землепользования, поскольку сокращение выбросов и меры по защите лесов являются рычагами, которые наиболее непосредственно влияют на худшие сценарии исследования. Современные жаркие засухи служат своего рода лабораторией — сейчас они редки, но демонстрируют физиологические пути, которые будут срабатывать гораздо чаще, если потепление продолжится.

Источники

• Nature (научная статья: "Hot droughts in the Amazon provide a window to a future hypertropical climate", опубликована 10 декабря 2025 г.)
• Калифорнийский университет в Беркли (исследовательские и пресс-материалы по итогам исследования)
• Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA) (полевые партнеры и участки долгосрочного мониторинга)
• Архив данных NGEE-Tropics и ансамбли моделей CMIP6 (наборы данных и прогнозы климатических моделей, использованные в исследовании)