Lasy deszczowe Amazonii i Afryki określa się często jako płuca planety. Nowe badania pokazują, że mogą być też jej sercem, współuczestnicząc w mechanizmie transportu wody na skalę kontynentalną.
Teoria ta, choć nowa i wciąż kontrowersyjna, pozwala wyjaśnić, jak to się dzieje, że położone w głębi kontynentów lasy otrzymują równie wiele opadów jak wybrzeże, oraz jak Australia zmieniła się z lasu w pustynię. Sugeruje też, że Ameryka Północna może zamienić się w pustynię – nawet bez znaczącego wpływu globalnego ocieplenia.
Naukowcy od dawna wiedzą, że lasy prowadzą recykling wody. Nawet połowa opadów w typowym lesie deszczowym to woda, która wyparowała z roślin. To czyni powietrze nad ziemią bardzo wilgotnym. Wiatry znad oceanu przenoszą tą wilgoć dalej w głąb lądu.
Wiktor Gorszkow i Anastasia Makariewa z Instytutu Fizyki Jądrowej w Petersburgu uważają, że to nie wszystko i opisują jeszcze jeden mechanizm, pozwalający lasom transportować wilgoć na skalę kontynentalną: para wodna z lasów przybrzeżnych i oceanów kondensuje tworząc kropelki i chmury. Ponieważ gaz po zamianie w ciecz zajmuje mniej miejsca, więc spada ciśnienie powietrza. Ponieważ parowanie jest silniejsze nad lasem niż nad oceanem, więc ciśnienie w rejonach lasów nadbrzeżnych jest niższe, zasysając wilgoć znad oceanu. To wywołuje silny trwały wiatr, który niesie wilgoć dalej w głąb kontynentu. Mechanizm ten stał się znany jako pompa biotyczna.
Rys. Pompa biotyczna-mechanizm transportu wody nad oceanem i lądem.
W rezultacie, wilgoć może być przenoszona nad lasami nawet tysiące kilometrów od brzegu oceanu. Ilości transportowanej w ten sposób wody mogą być naprawdę olbrzymie. Więcej wilgoci wyparowuje z lasów deszczowych, niż z oceanów. Sam las deszczowy Amazonii codziennie wyzwala z siebie 20 miliardów m3 wilgoci.
Naukowcy przytaczają wiele faktów potwierdzających tą hipotezę. W rejonach bez lasów nadbrzeżnych, takich jak Zachodnia Afryka, wilgotność spada wykładniczo wraz z oddalaniem się od oceanu. Podobnie dzieje się w północnej Australii, gdzie opady deszczu maleją z 1600 mm rocznie na wybrzeżu do 200 mm 1500 km w głąb lądu.
Dla kontrastu, na kontynentach porośniętych lasami od wybrzeża daleko w głąb lądu, opady deszczu są równie silne w głębi lądu jak i na wybrzeżu, co pokazuje, że obecność drzew pod względem transportu i zapewniania wilgotności „przedłuża” działanie oceanu w głąb lądu.
W porośniętym lasami Kongo, w głębi lądu spada rocznie 2000 mm deszczu – tyle samo co na wybrzeżu. To samo ma miejsce w Amazonii, Syberyjskiej Arktyce czy dorzeczu rzeki Mackenzie w Kanadzie.
Jednak terytorium USA, jeszcze niedawno porośnięte lasami, w wyniku ich postępującej degradacji, zmierza w kierunku pustynnienia.
Dotychczas wielu innych badaczy uważało, że efekt ten, owszem, występuje, ale jego wpływ jest nieznaczny.
Coraz więcej naukowców przychyla się jednak do tej teorii. Znany brytyjski specjalista, Doug Sheil, uważa, że to ważna kwestia.
„Obecne teorie nie wyjaśniają jasno, dlaczego nisko położone tereny we wnętrzach kontynentów mają tak wilgotny klimat. To brakujący element”.
Konwencjonalne modele zwykle przewidują 20-30 procentowe zmniejszenie się opadów po wylesieniu. Teoria Gorszkowa i Makariewej oznacza, że nawet lokalne wycięcie lasu może przełączyć cały klimat kontynentalny z fazy mokrej do suchej, powodując spadek opadów o 95 procent. „To zupełnie zmienia nasze postrzeganie wpływu lasów, i ich utraty, na zmiany klimatu”.
„To ma głęboki sens”, mówi Andrew Mitchell, dyrektor Global Canopy Programme w Oxfordzie. „Wiemy, że nadbrzeżne lasy deszczowe są krytyczne dla zapewnienia opadów deszczu w głębi lądu. To może w przekonujący sposób wyjaśniać, w jaki sposób opady w Amazonii są recyklowane średnio sześciokrotnie. Implikacje tego mają skalę globalną. Uważamy, że część z tej amazońskiej wilgoci jest przenoszona przez prądy strumieniowe do Południowej Afryki, a nawet więcej na Amerykański Środkowy Zachód”. Gorszkow i Makariewa analizują absolutnie krytyczne procesy w światowym klimacie.„Jeśli ich teoria jest poprawna, oznacza to, że wielkie lasy napędzają światowy cykl wodny. Obecne modele lasów tego jeszcze nie uwzględniają, więc nie wiemy, do jakich zmian na światowej mapie opadów doprowadziłoby zniszczenie lasów Amazonii”.
Teoria sugeruje, że dawne cywilizacje mogły mieć znacznie większy wpływ na klimat światowy, niż to wcześniej uważaliśmy. Australia dawno temu była porośnięta lasami, a teraz jest pustynna. Gorszkow i Makariewa są zdania, że Aborygeni, wypalając nadbrzeżne lasy i wyłączając pompę biotyczną, przełączyli klimat kontynentu do pozycji „suchy”.
Klimatolodzy już teraz obawiają się o stan lasów Amazonii. W zeszłym miesiącu brytyjskie Hadley Centre for Climate Prediction and Research ostrzegło, że jeśli temperatura Ziemi wzrośnie o 4 stopnie, to 85 procent lasów wyschnie i zginie. Przy uwzględnieniu pompy biotycznej, lasy Amazonii przejdą do historii znacznie szybciej…
Naukowcy przewidują, że nawet umiarkowane wylesianie może sparaliżować działanie mechanizmu transportu wilgoci i zredukować opady w centralnej Amazonii o 95 procent. To samo może nastąpić w centralnej Afryce.
Richard Betts, kierujący analizą wpływu zmian klimatu w Hadley Centre, stwierdza „Istotność tego mechanizmu wymaga jeszcze badań. Jednak rola lasów tropikalnych w przeciwdziałaniu zmianom klimatu nie może być niedoceniana”.
Nie wszystkie wiadomości są złe. Sheil uważa, że „jeśli naturalne lasy mogą zwiększać wilgotność i opady, to lasy nasadzone przez ludzi również. Ponowne zalesianie wylesionych terenów może pomóc w przywróceniu tego mechanizmu. Czy możemy zacząć zalesiać pustynie? Teoria pompy biotycznej daje nam na to nadzieję”.
więcej w NewScientist
