Фотосинтез на Земле меняется: почему суша зеленеет, а океан угасает?

Мы привыкли думать о здоровье нашей планеты в довольно простых категориях: больше деревьев — хорошо, меньше льда — плохо. В этой картине мира фотосинтез — процесс, благодаря которому растения и водоросли превращают солнечный свет в жизнь, — выступает безусловным героем. Он кормит практически всё живое и поглощает углекислый газ. Но что, если этот фундаментальный процесс работает не так слаженно, как нам кажется?

Недавнее исследование, опубликованное в авторитетном журнале Nature Climate Change, рисует сложную и, честно говоря, неоднозначную картину. Учёные, проанализировав данные со спутников за почти два десятилетия (с 2003 по 2021 год), пришли к поразительному выводу: пока суша наращивает свою «зелёную массу», океан, наоборот, постепенно теряет свою производительную силу. Это похоже на перетягивание каната, где одна команда уверенно тянет на себя, а другая понемногу ослабевает. И хотя в итоге победа пока на стороне суши, сама эта игра вызывает серьёзные вопросы о будущем планетарного баланса.

Что такое «чистая продукция» и почему это важно?

Прежде чем разбираться, кто побеждает, а кто проигрывает, давайте проясним один термин — «чистая первичная продукция». Представьте, что растение — это маленькая фабрика. Весь углерод, который она производит с помощью фотосинтеза, — это её валовой доход. Но фабрике нужно тратить энергию на собственную работу — на «дыхание», поддержание жизнедеятельности. То, что остаётся после этих трат, и есть чистая прибыль.

Именно эта «чистая первичная продукция» (ЧПП) и есть та энергия, которая становится доступна всем остальным — от травоядных животных до хищников на вершине пищевой цепи. Это фундамент, на котором строятся все экосистемы. И, конечно, это ключевой механизм, помогающий планете справляться с избытком углерода в атмосфере.

Хорошие новости с континентов: щедрый подарок потепления?

Итак, что же происходит на суше? Исследование показало уверенный рост ЧПП — примерно на 0,2 миллиарда тонн углерода в год. Это колоссальная цифра. Главными драйверами этого «озеленения» стали регионы умеренных и высоких широт.

В чём причина? По иронии судьбы, одним из главных факторов стало глобальное потепление. В Сибири, Канаде, северной Европе вегетационный период удлинился, температуры стали более благоприятными, и зелёный ковёр растительности начал захватывать новые территории.

К этому добавился и человеческий фактор. В некоторых умеренных зонах расширялись леса, а сельское хозяйство становилось всё более интенсивным, что тоже увеличивало общую биомассу. Кажется, это отличные новости. Но есть один тревожный нюанс: в тропиках Южной Америки, одном из важнейших «лёгких» планеты, эта позитивная тенденция не наблюдалась. Там царит стагнация.

Тревожные сигналы из глубины: что не так с океаном?

А теперь давайте посмотрим на океан. Здесь картина прямо противоположная. За тот же период ЧПП в мировом океане снижалась со скоростью примерно 0,1 миллиарда тонн углерода в год. Главные «проблемные зоны» — тропические и субтропические воды, особенно в Тихом океане.

Здесь виновник тот же — потепление. Но работает оно иначе. Когда верхние слои воды нагреваются, они становятся менее плотными и, словно масло на воде, перестают смешиваться с более холодными и богатыми питательными веществами глубинными водами. Этот процесс называется стратификацией.

Для фитопланктона — микроскопических водорослей, основы океанской пищевой цепи, — это катастрофа. Представьте, что вы живёте в доме, где вся еда хранится в подвале, а дверь в него внезапно заперли. Именно это и происходит: фитопланктон на поверхности оказывается отрезанным от питательных веществ снизу. Ему не хватает «сырья» для фотосинтеза, и его продуктивность падает.

Климатические качели: кто на самом деле дирижирует оркестром?

Итоговый баланс пока в пользу планеты: рост на суше (+0,2 млрд тонн) перекрывает спад в океане (-0,1 млрд тонн), давая чистый прирост в 0,1 миллиарда тонн углерода в год. Но исследователи обнаружили ещё одну важную деталь.

Если общая многолетняя тенденция определяется сушей, то за краткосрочные колебания, за годовую «нервозность» системы отвечает именно океан. Он гораздо чувствительнее к таким глобальным климатическим явлениям, как Эль-Ниньо (фаза потепления в Тихом океане) и Ла-Нинья (фаза похолодания). Эти «качели» могут резко менять продуктивность океана из года в год, делая его более непредсказуемым. Суша в этом плане гораздо инертнее.

Это значит, что океан — это не просто медленно угасающий гигант, а чувствительный индикатор, который первым реагирует на климатические сбои.

Неоднозначное будущее: чему нас учит этот дисбаланс?

Итак, что мы имеем в сухом остатке? Планета адаптируется к изменениям, но делает это крайне неравномерно. «Озеленение» Севера — это, конечно, хорошо, но оно не может бесконечно компенсировать проблемы в других регионах.

Ослабление океанических и тропических экосистем — это прямой удар по самым богатым с точки зрения биоразнообразия зонам Земли. Это угроза для рыболовства, от которого зависят экономики целых стран. Это риск ослабления способности этих регионов поглощать CO₂, что может ускорить потепление по принципу обратной связи.

Это исследование — не повод для паники, но серьёзный сигнал. Оно показывает, что нельзя рассматривать сушу и океан как два отдельных мира. Это единая, сложная система, и сбой в одной её части неизбежно отзовётся в другой. И главный вопрос, который остаётся открытым: как долго ещё растущая мощь лесов и полей сможет маскировать нарастающую слабость океана? Ответ на него определит здоровье нашей планеты на десятилетия вперёд.