Новое масштабное исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports, демонстрирует тревожный перелом в экологической функции африканского континента. Используя высокоточные спутниковые карты биомассы, международная группа учёных установила, что леса и древесные саванны Африки, исторически поглощавшие углерод из атмосферы, теперь стали его чистым источником. Этот переход произошёл в период между 2010 и 2017 годами.
Учёные проанализировали изменения надземной древесной биомассы с 2007 по 2017 год с беспрецедентным пространственным разрешением в 100 метров. Данные со спутниковых лидаров GEDI и ICESat, а также радаров ALOS PALSAR были сопоставлены с наземными измерениями на тысячах участков и обработаны с помощью машинного обучения. Результаты показали, что если в период с 2007 по 2010 год континент накапливал 439 ± 66 тераграмм биомассы ежегодно, то с 2010 по 2015 год начались потери, составившие -132 ± 20 Тг/год. С 2015 по 2017 год потери продолжились, хотя и снизились до -41 ± 6 Тг/год.
«Наш анализ выявляет критический переход от поглотителя углерода к источнику между 2010 и 2017 годами», — констатируют авторы исследования во главе с Педро Родригесом-Вейгой из Лестерского университета.
Влажные тропические леса — эпицентр потерь
Ключевым драйвером негативной динамики стала вырубка влажных тропических широколиственных лесов. Именно этот биом, обладающий наибольшей плотностью биомассы, продемонстрировал наиболее резкий разворот: от прироста +192 Тг/год в 2007–2010 годах к потерям -70 Тг/год в 2010–2015 и -154 Тг/год в 2015–2017 годах. Основные потери сконцентрированы в Демократической Республике Конго, на Мадагаскаре и в некоторых странах Западной Африки.
При этом в биоме тропических травянистых саванн и редколесий наблюдался прирост биомассы, частично компенсировавший потери в лесах. Исследователи связывают это явление с постепенным распространением кустарников и древесной растительности в саваннах. Вероятной причиной называют эффект углеродного удобрения: повышение концентрации CO₂ в атмосфере может изменять конкуренцию между деревьями и травами в пользу первых.
Последствия для климатической политики
Общий запас надземной древесной биомассы в африканских лесах и саваннах оценён в 118 петаграмм, что эквивалентно примерно 59 петаграммам углерода. Переход этого огромного пула из статуса поглотителя в статус источника углерода имеет серьёзные последствия для глобальных климатических усилий.
«Значимость этого вывода для глобальной климатической политики и текущего пересмотра Национально определяемых вкладов в Парижское соглашение заключается в том, что необходимы ещё большее сокращение выбросов парниковых газов, чем было до того, как этот естественный поглотитель углерода перестал функционировать», — указывают авторы.
Исследование подчёркивает, что для достижения целей Парижского соглашения и выполнения обязательств, закреплённых в Глазговской декларации лидеров по лесам и землепользованию, требуются срочные меры по остановке обезлесения. Среди необходимых шагов учёные называют укрепление лесного управления, реализацию механизмов, подобных REDD+, и внедрение технологий спутникового мониторинга для противодействия незаконным вырубкам.
Методология и достоверность
Важным аспектом работы является её высокое пространственное разрешение, позволившее учитывать изменения на уровне отдельных гектаров. Это даёт возможность точнее связывать потери биомассы с конкретными антропогенными или природными нарушениями, такими как вырубка или деградация леса. Авторы признают ограничения спутниковых методов, в частности, проблему насыщения сигнала в самых плотных лесах, где биомасса превышает 350 мегаграмм на гектар. Однако проведённый анализ неопределённостей показывает, что вывод о смене роли лесов Африки статистически значим.
«Доверительные интервалы не перекрываются. <...> Поскольку большая часть обезлесения происходит в плотных влажных широколиственных лесах с высокой биомассой, занижение оценок, которое мы обнаруживаем после 350 Мг/га, предполагает, что наш анализ может не отражать полного влияния потерь леса на выбросы углерода», — отмечается в статье. Это означает, что реальный разворот от поглотителя к источнику может быть даже более выраженным, чем показывают цифры исследования.
Данная работа предоставляет независимые доказательства тревожной тенденции, которая согласуется с другими недавними оценками углеродного цикла в тропиках. Она ставит перед политиками и обществом чёткую задачу: без эффективной защиты оставшихся массивов влажных тропических лесов Африки мир рискует потерять один из ключевых естественных инструментов смягчения климатических изменений.