Эффект домино на Земле: таяние льдов Гренландии может привести к исчезновению тропических лесов Амазонки

Климатическая система Земли очень сложна, ее ключевые компоненты: океан, атмосфера и растительность тесно взаимосвязаны. Изменения в одном из них могут вызвать масштабные эффекты во всей системе. Хотя они демонстрируют некоторую устойчивость и могут поглощать определенные колебания, исследования климата и системы Земли предполагают существование критических точек невозврата. Если эти пороги будут преодолены, климатическая система может быстро перейти в другое состояние.

Считается, что переломные моменты в климатической системе взаимодействуют, потенциально вызывая каскадные эффекты. Двумя значительными глобальными переломными моментами являются тропические леса Амазонки и Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC).

Продолжающееся глобальное потепление может существенно ослабить AMOC, нарушив океанический конвейер, который транспортирует теплую воду в северные широты. Это изменит распределение температур через Атлантику, что, в свою очередь, может повлиять на регион Амазонки. Изменения температур Атлантики повлияют на цикл атмосферной воды, что приведет к сдвигам в характере осадков, которые могут еще больше дестабилизировать экосистему тропических лесов.

То, как именно AMOC и Амазонка взаимосвязаны как системы, и как морская циркуляция влияет на регион Амазонки, еще не было подробно исследовано. Группа исследователей под руководством доктора Томаса Акабане и профессора доктора Кристиано Кьесси из Университета Сан-Паулу в настоящее время проанализировала изменения в растительности региона Амазонки. С их международной командой они проанализировали пыльцу и остатки углерода, представляющие последние 25 тыс. лет из керна морских отложений, взятого из устья реки Амазонки.

Этот анализ дает команде детальный взгляд на прошлое одной из самых богатых видами экосистем на Земле. Данные показывают, как растительность, а также влажные и сухие периоды, изменились во время климатических событий последнего ледникового периода, называемых событиями Генриха, когда AMOC был резко ослаблен. Исследователи обнаружили, в частности, резкое сокращение растительности тропических лесов в северной части региона Амазонки.

«Исследование является результатом долгосрочного немецко-бразильского совместного проекта, который начался в 2012 году с совместной экспедиции исследовательского судна MARIA S. MERIAN в эстуарий Амазонки», — говорит доктор Стефан Мулитца из MARUM.

По его словам, данные показывают, что экосистема Амазонки в прошлом могла адаптироваться к изменениям в характере осадков, вызванным ослаблением атлантической циркуляции. Но ослабление AMOC в будущем, происходящее одновременно с усилением вырубки лесов, может поставить под угрозу стабильность этой важной глобальной системы

Дальнейшие исследования с использованием климатических и растительных моделей показывают, что ослабление AMOC в современных условиях окажет на растительность Амазонки такое же воздействие, как и во время прошлого ледникового периода.

«Модели показали нам, что AMOC не обязательно должен полностью разрушиться, чтобы оказать воздействие на тропические леса. Северные районы региона Амазонки подвергаются сильному воздействию даже при умеренных изменениях AMOC», — объясняет доктор Маттиас Пранге из MARUM.

Результаты иллюстрируют, насколько сложна глобальная система. «Движущие процессы в высоких широтах, такие как таяние льда Гренландии, могут оказывать существенное влияние на тропики. Такие дальние влияния часто имеют серьезные региональные последствия, очень часто для людей, которые несут лишь минимальную ответственность за изменение климата», — добавляет профессор, доктор Геррит Ломанн из AWI.

Под огромным слоем льда в Антарктиде, достигающим 1–2 км в толщину, находится активный вулканический разлом. Если ледяной щит растает в достаточной степени, изменения в напряжении и давлении на земную кору и находящиеся в ней магматические камеры могут вызвать обратную вулканическую связь, которая ускорит таяние льда, а вместе с ним и все мировые проблемы.