Супутники виявили приріст фотосинтезу на суші за останні 20 років

Згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Nature Climate Change, наземні рослини зумовили збільшення глобального фотосинтезу в період із 2003 по 2021 рік. Цей ріст частково компенсувався незначним спадом фотосинтезу серед морських водоростей.

Джерело: phys.org

Результати можуть стати основою для оцінки екологічного стану планети, вдосконалення управління екосистемами, а також для прогнозування та пом'якшення наслідків зміни клімату.

Фотосинтезуючі організми — або первинні продуценти — лежать в основі харчових ланцюгів і забезпечують існування більшості форм життя. Вони перетворюють вуглець із повітря в органічну речовину, використовуючи енергію Сонця. Водночас ці організми виділяють вуглець у процесі автотрофного дихання.

Різниця між засвоєнням вуглецю і його втратою внаслідок дихання називається чистою первинною продукцією (NPP).

«Чиста первинна продукція визначає, скільки енергії залишається для підтримки життя в екосистемі після "дихання" фотосинтезуючих організмів», — пояснив перший автор дослідження Юлун Чжан, науковий співробітник лабораторії Венхон Лі в Екологічній школі Ніколаса при Університеті Дьюка, - Вона формує основу продовольчих систем, забезпечує людей їжею й матеріалами, знижує антропогенні викиди вуглецю і стабілізує клімат».

Попередні дослідження зазвичай зосереджувалися на суходолі або океанах окремо, залишаючи прогалини в розумінні загальної картини. У цьому дослідженні автори проаналізували щорічні зміни в NPP на суші та в океанах у комплексі.

«Щоб зрозуміти здоров’я планети, потрібно оцінювати як наземні, так і морські екосистеми», — зазначив співавтор дослідження Ніколас Кассар, голова кафедри Лі Гілл Сноудон Басс в Школі Ніколаса.

Супутникові дані

Дані супутників дозволяють постійно відстежувати фотосинтез рослин і фітопланктону. Спеціальні прилади фіксують «зеленість» поверхні, що відповідає кількості хлорофілу.

На основі цих даних комп’ютерні моделі обчислюють NPP з урахуванням температури, світла й поживних речовин.

У цьому дослідженні використовували шість супутникових наборів даних: три для суші та три для океанів за період із 2003 по 2021 рік. Статистичний аналіз показав:

Наземний фотосинтез зростав у середньому на 0,2 млрд тонн вуглецю на рік. Зростання спостерігалося від помірних до північних широт, за винятком тропічної Південної Америки.

Морський фотосинтез скоротився на 0,1 млрд тонн вуглецю на рік, головно в тропічних і субтропічних районах Тихого океану.

У загальному підсумку, приріст фотосинтезу на суші переважив втрати в океанах: глобальний NPP зростав на 0,1 млрд тонн вуглецю щороку у період 2003–2021.