Исследователи в последние десять лет работали на научной станции в одном из самых больших в Израиле лесных массивов - сосновом лесу Ятир на северной окраине пустыни Негев. Эта станция является частью сети Fluxnet, состоящей из более чем 400 подобных станций, которая создана Окриджской лабораторией и НАСА для изучения процесса взаимодействия лесов с атмосферой и их влияния на климат.
Станция в лесу Ятир уникальна, поскольку она относится к числу немногих станций сети Fluxnet, расположенных в полупустынных лесах, которые занимает более 17% земной суши.
Леса противодействуют парниковому эффекту, поглощая удерживающий тепло углекислый газ из атмосферы и используя углерод как строительный материал. В течение многих лет наблюдений группа Института Вейцмана обнаружила, что полупустынные леса, хотя находятся не в таких благоприятных условиях, как леса средних широт, являются необычно хорошими поглотителями углекислоты - лучшими по этому показателю, чем большинство европейских сосновых лесов.
Однако исследователи решили не ограничиваться полученными результатами и взглянуть на общую картину - "полный энергетический бюджет" полупустынных лесов. Первый намек, что существуют другие процессы, противодействующие охлаждающему эффекту поглощения СО2, они получили, когда сравнили альбедо (способность отражать свет) леса и окружающей территории, заросшей кустарником.
Они обнаружили, что темный лесной покров имеет значительно меньшее альбедо и поглощает, таким образом, значительно больше тепла, чем более светлое окружающее пространство. Кроме того, ученые проанализировали, как устроена система охлаждения лесов.
Леса во влажных районах используют воду: они открывают поры на листьях и просто позволяют воде испаряться, охлаждая себя. Однако в полупустынных регионах с ограниченным доступом к воде леса используют систему "воздушного охлаждения". Благодаря тому, что расстояния между деревьями не так малы, как в средних широтах, лес более эффективно отводит тепло благодаря потокам воздуха.
Другими словами, когда полупустынные леса могут охладить себя достаточно, чтобы выжить и поглотить углекислоту, они должны абсорбировать больше солнечной энергии.
"Теперь мы знаем, что могут пройти десятилетия роста леса, прежде чем "охлаждающий" эффект поглощения СО2 превысит результаты действия противоположных процессов", - говорит один из авторов исследований, профессор Дан Якир.
Он и его коллеги задались вопросом: если высаживание лесов в полупустыне ведет к "утепляющему" эффекту большую часть их жизненного цикла, что будет происходить в случае противоположного процесса - опустынивания?
Как оказалось, пустыни, вопреки общепринятым представлениям, на практике противодействуют глобальному потеплению, по крайней мере в начале образования. Отражая солнечный свет и испуская инфракрасное излучение опустынивание в течение 35 лет замедляет процессы глобального потепления на 20% сильнее, чем им способствует рост объемов углекислого газа за тот же период.
В мире, где площадь пустынь увеличивается на шесть миллионов гектаров в год, это может быть значительным вкладом в оценки скорости и величины изменения климата.
"В целом леса остаются важнейшими стабилизаторами климата (не говоря о других аспектах их влияния на экологию), но существуют ситуации, когда мы должны выбирать между поглощением углекислоты и отражающей способностью поверхности, и нам необходимо принимать оба параметра в рассмотрение, когда речь идет о будущем климата", - говорит Якир.
