Фотосинтезата на Земята се променя: защо сушата позеленява, а океанът умира?

Свикнали сме да мислим за здравето на нашата планета в доста прости категории: повече дървета е добре, по-малко лед е зле. В тази картина на света фотосинтезата – процесът, при който растенията и водораслите превръщат слънчевата светлина в живот – е безспорен герой. Той изхранва почти всички живи същества и абсорбира въглеродния диоксид. Но какво би означавало, ако този фундаментален процес не работи толкова гладко, колкото си мислим?

Неотдавнашно проучване, публикувано в авторитетното списание Nature Climate Change, обрисува сложна и, честно казано, двусмислена картина. След като са анализирали сателитните данни за почти две десетилетия (от 2003 до 2021 г.), учените са стигнали до поразително заключение: докато сушата увеличава своята „зелена маса“, океанът, напротив, постепенно губи своята продуктивна сила. Това прилича на дърпане на въже, при което единият отбор дърпа стабилно, а другият малко по малко отслабва. Въпреки че в крайна сметка печели страната на сушата, самата игра повдига сериозни въпроси за бъдещето на планетарното равновесие.

Какво е понятието „нетно първично производство“ и защо е важно?

Преди да уточним кой печели и кой губи, нека изясним един термин – „нетно първично производство“. Представете си, че едно предприятие е малка фабрика. Целият въглерод, който то произвежда чрез фотосинтеза, е неговият брутен доход. Но фабриката трябва да изразходва енергия за собствената си работа – за да „диша“, за да се поддържа жива. Това, което остава след тези разходи, е чистата печалба.

Именно това „нетно първично производство“ е енергията, която става достъпна за всички останали – от тревопасните до хищниците на върха на хранителната верига. Това е основата, върху която са изградени всички екосистеми. И, разбира се, това е ключовият механизъм, който помага на планетата да се справи с излишния въглерод в атмосферата.

Добри новини от континентите: щедър подарък за затоплянето?

А какво се случва на сушата? Проучването показва постоянно нарастване на този коефициент – с около 0,2 милиарда тона въглерод годишно. Това е колосална цифра. Основните двигатели на това „позеленяване“ са регионите с умерена и висока географска ширина.

Каква е причината за това? По ирония на съдбата един от основните фактори е глобалното затопляне. В Сибир, Канада и Северна Европа вегетационният период се е удължил, температурите са станали по-благоприятни и зеленият килим на растителността е започнал да превзема нови територии.

Към това се прибавя и човешкият фактор. Горите се разшириха в някои зони с умерен климат, а селското стопанство стана по-интензивно, което също увеличи общата биомаса. Това изглежда като чудесна новина. Но има един тревожен нюанс: в тропиците на Южна Америка, един от най-важните „бели дробове“ на планетата, тази положителна тенденция не се наблюдава. Там цари застой.

Тревожни сигнали от дълбините: какво не е наред с океана?

Нека сега да разгледаме океана. Тук картината е точно обратната. За същия период този коефициент в световния океан намалява с темп от около 0,1 милиарда тона въглерод годишно. Основните „проблемни зони“ са тропическите и субтропическите води, особено в Тихия океан.

Тук виновникът е същият: затоплянето. Но то действа по различен начин. Когато горните слоеве на водата се затоплят, те стават по-малко плътни и подобно на масло върху водата спират да се смесват с по-студените, богати на хранителни вещества дълбоки води. Този процес се нарича стратификация.

За фитопланктона – микроскопични водорасли, които са в основата на океанската хранителна верига – това е катастрофа. Представете си, че живеете в къща, в която цялата ви храна се съхранява в мазето, а вратата към мазето изведнъж се заключва. Точно това се случва: фитопланктонът на повърхността е откъснат от хранителните вещества отдолу. Липсват му „суровини“ за фотосинтеза и продуктивността му спада.

Климатичните колебания: кой всъщност дирижира оркестъра?

Общото равновесие все още е в полза на планетата: растежът на сушата (+0,2 млрд. тона) надделява над спада в океаните (-0,1 млрд. тона), което дава нетен прираст от 0,1 млрд. тона въглерод годишно. Но изследователите откриха и друга важна подробност.

Ако общата дългосрочна тенденция се определя от сушата, то океанът е този, който отговаря за краткосрочните колебания, за годишната „нервозност“ на системата. Той е много по-чувствителен към глобалните климатични явления като Ел Ниньо (фаза на затопляне в Тихия океан) и Ла Ниня (фаза на охлаждане). Тези „колебания“ могат драстично да променят продуктивността на океана от година на година, което прави океана по-непредсказуем. Сушата е много по-инертна в това отношение.

Това означава, че океанът не е просто бавно изчезващ гигант, а чувствителен индикатор, който първи реагира на климатичните смущения.

Нееднозначното бъдеще: на какво ни учи този дисбаланс?

И така, какъв е балансът? Планетата се адаптира към промените, но го прави много неравномерно. „Озеленяването“ на Севера със сигурност е нещо добро, но то не може да компенсира безкрайно проблемите в другите региони.

Отслабването на океанските и тропическите екосистеми е пряк удар върху най-богатите на биологично разнообразие райони на Земята. То е заплаха за риболова, от който зависят цели икономики. Рискува да отслаби способността на тези региони да абсорбират CO₂, което може да ускори затоплянето по принципа на обратната връзка.

Това проучване не е повод за паника, но е сериозен сигнал. То показва, че не можем да разглеждаме сушата и океана като два отделни свята. Те са една-единствена, сложна система и провалът в едната ѝ част неминуемо ще се отрази и на другата. И основният въпрос, който остава открит, е: докога нарастващата сила на горите и полетата ще може да прикрива нарастващата слабост на океана? Отговорът на този въпрос ще определи здравето на нашата планета за десетилетия напред.