Амазонские джунгли оказались засухоустойчивыми

Международная группа исследователей использовала сталагмиты из пещеры Параисо (в Бразилии) для оценки климата и растительности в Амазонии за последние десятки тысяч лет. Как и ожидалось, в более холодный ледниковый период там было намного суше, чем сейчас, но влажные джунгли по каким-то причинам продолжали существовать. Соответствующая статья опубликована в Nature.

Исследователи оценивали изменение влажности и растительности в регионе по соотношению изотопов кислорода в сталагмитах пещеры Параисо. В зависимости от насыщенности воздуха водяным паром и углекислым газом скорость роста сталагмитов и изотопный состав включаемого в их состав кислорода существенно отличаются. Изучив его изменения за последние 45 000 лет, авторы работы обнаружили довольно необычную картину.

Как и ожидалось, на пике последнего ледникового периода, 21 000 лет назад, осадков в регионе было на 42 процента меньше, чем сейчас. Это не стало неожиданностью, так как климат тогда был более сухим по всей планете. Чем холоднее на Земле, тем меньше воды испаряется из её океанов и тем реже идут дожди. При потеплении осадки существенно растут, и пустыни превращаются в саванны, а саванны — в леса. Поэтому, например, 6000 лет назад, когда климат планеты был на градус теплее нынешнего, в Амазонии было на 40 процентов больше осадков, чем сейчас.  

Однако совершенно неожиданным оказалось то, что, несмотря на осадки, растительность всё ещё существовала в виде влажных джунглей, а не стала саванной, как следовало бы ожидать в силу уменьшения осадков. Следы этого остались как в соотношении изотопов кислорода в сталагмитах, так и в донном иле местных озёр, содержащем ту же пыльцу и 20 000 лет назад, и сегодня. Несмотря на очень резкое ослабление дождей, лес остался на своём месте.

Авторы предполагают, что дело может быть в снизившейся испаряемости в регионе. Растения теряли меньше влаги, поэтому могли выживать несмотря на меньшее количество дождей. Однако это обоюдоострая аргументация. Например, европейская палеотундра, бывшая довольно сухой в ледниковый период, после его окончания резко изменила состав растительности. Осадки выросли, а повышенная испаряемость не смогла это скомпенсировать. Поэтому по сути современная тундра — арктическое болото, где слишком высокая влажность, оставляющая возможность для выживания лишь мхам и лишайникам, но не доминировавшим в палеотундре злаковым. К тому же в ледниковый период в воздухе было меньше углекислого газа, а значит, растения для его получения шире открывали устьица и сильнее теряли воду.

Почему изменения испаряемости не помогли выжить растениям палеотундры и не тронули джунгли — вопрос весьма сложный и на данный момент не вполне ясный. Работа пытается прояснить устойчивости джунглевых экосистем в условиях резкого изменения климата. Хотя понятно, что амазонские джунгли в пришлом выживали в условиях, когда должны были исчезнуть и стать саванной, причины такой устойчивости всё ещё требуют прояснения.