Що більше фотосинтезу, тим повільніше росте рівень CO2 в атмосфері

У 1972 році по дорозі на Місяць екіпаж «Аполлона-17» зробив знімок, який згодом став чи не найвідомішим в історії людства. На Blue Marble (в перекладі «Блакитну кульку») видно Землю з Космосу: вона як блакитна сфера, порізана коричневою сушею, а над нею згустки білих хмар.
Але сучасні знімки Землі інші на вигляд. По планеті — від центральної Африки до Європи та Південно-Східної Азії — росте зелень. За деякими оцінками, у період з 1982 по 2009 рік на поверхні Землі з’явилося близько 18 млн км2 нової рослинності. Це вдвічі більше площі США, пише The Economist.
Збільшення зелених площ — наслідок зміни клімату. Планета нагрівається, тому там, де раніше багатьом рослинам було занадто холодно, тепер стає все комфортніше. Рослинність, в свою чергу, теж впливає на клімат. За даними команди вчених на чолі з Тревором Кинаном з Національної лабораторії ім. Лоуренса в Берклі, які нещодавно опублікували результати своїх досліджень в Nature Communications, збільшення зелених площ може сприяти уповільненню зміни клімату.
У 2014-му люди викинули в повітря близько 35,7 млрд т вуглекислого газу. Цей показник різко зростає з середини XX століття, до тих пір за рік викидалося тільки близько 6 млрд т. Підвищується концентрація CO2 в атмосфері — з 311 часток на мільйон (ppm) в 1950 році до трохи більше 400 в 2015-му. Але темпи її зростання з початку цього століття, схоже, сповільнюються. За даними Кинана, між 1959-му та 1989-му рівень CO2 підвищувався з 0,75 до 1,86 ppm за рік. А з 2002-го і донині ледве зрушився з місця. Інакше кажучи, хоча сьогодні люди викидають більше вуглекислого газу, ніж коли-небудь, він залишається в повітрі в менших обсягах, ніж можна було б сподіватися.
Заповнення атмосфери вуглекислим газом дещо схоже на заповнення ванної без затички: рівень води піднімається тільки тоді, коли з кранів виливається більше, ніж виходить у стік. Кліматологи називають процес виведення CO2 з повітря повітряним стоком. Одним з таких стоків є океани.
Іншим — фотосинтез: він перетворює двоокис вуглецю в процесі взаємодії з водою і світловий енергією від сонця на сахари, а ті беруть участь в нарощуванні рослинної тканини. Таким чином, вуглець залишається у деревині і листках. До кінця XX століття в такий спосіб виводилося близько 50% CO2, який люди викидали в атмосферу щорічно. Тепер близько 60%. Стоки для нашого вуглекислого газу, схоже, стали більш ефективними, проте нюанси процесу поки не з’ясовані. Поєднавши спостереження за процесами на землі і в атмосфері, показники зі супутників і комп’ютерне моделювання, команда Кинана прийшла до висновку, що головним поясненням тут є скоріше заповнення площ рослинністю. Це логічно: коли зростає концентрація CO2 в повітрі, прискорюється і фотосинтез.
Дослідження, проведені у теплицях, виявили, що фотосинтез в рослинах може відбуватися на 40% швидше, коли концентрації CO2 на рівні 475 і 600 часток на мільйон. Делегатам на останньому раунді переговорів про клімат в ООН в Марракеші це може здатися гарною новиною. Але активний фотосинтез тільки пригальмовує зміну клімату. Його дія занадто слабке, щоб її розгорнути в інший бік. І довго він не триватиме, каже Кінан. Крім того, рослини живуть фотосинтезом єдиним. Взяти, наприклад, воду: з зміною клімату вологі місця, швидше за все, стануть ще більш вологими, сухі — ще більш сухими. Екстремальні посухи і повені будуть посилюватися. Може змінюватися випадання дощів, а отже, якісь місця на планеті стануть менш сприятливими для рослинності, буяє там зараз. І хоча від великих концентрацій CO2 рослини виграють в короткостроковій перспективі, коли стає дуже жарко, вони страждають.
Нинішній процес буде мати і більш складні наслідки. Багато нової рослинності з’явилося в холодних регіонах. Однак якщо сніг та лід відбивають сонячне світло, то його рослинність вбирає. Тому, якщо на півночі більше зелені, це може призвести до подальшого потепління там. Що, в свою чергу, означає викид великих обсягів метану з тундри, де буде танути сніг. Де підвищення температур може вбити тропічні ліси. За результатами одного з досліджень, в разі потепління на один градус тропічні ліси можуть виробляти парникових газів стільки, скільки люди за п’ять років.
Деякі дослідники вважають, що ефект від глобального озеленення вже послаблюється. Кожні кілька років через кліматичне явище Ель-Ніньо тропічний Тихий океан значно підігрівається, з-за цього температура піднімається по всьому світу. Останнє Ель-Ніньо 2015-2016 років побило всі рекорди. За словами кліматолога з Університету Східної Англії Корінн Ле Керея, це означає, що рослини, можливо, вже стали менш потужними стоками для вуглекислого газу, ніж було в період, коли їх вивчала команда Кинана. Якщо так, то глобальне озеленення дає короткий перепочинок. А єдиним вирішенням проблеми є зміна наших звичок у використанні викопних енергоносіїв.