«В мире будет влажнее становится влажнее, суше становится суше», — сказала доктор Джорджиан Мур, доцент кафедры экосистемных наук и управления Техасского университета, Колледж Стейшн.«Могут быть большие последствия, так как это повлияет на леса, луга, саванны и пустыни. Теперь ученые могут использовать имеющуюся у нас модель, чтобы делать прогнозы о будущем этих растительных сообществ».
Д-р Стивен Гуд, профессор кафедры биологической и экологической инженерии Университета штата Орегон, Корваллис, штат Орегон, руководил проектом. К нему и Муру присоединился в своем исследовании доктор Диего Мираллес, Лаборатория гидрологии и управления водными ресурсами Гентского университета, Гент, Бельгия.Мур сказала, что они с Гудом представили плакаты на конференции в Эквадоре по разные стороны зала и обнаружили, что у них были почти идентичные результаты.«Тут же мы решили опубликовать что-нибудь вместе об этих выводах, и этот документ является продуктом этих изменений», — сказала она.
Их статья «Мезический максимум в биологическом использовании воды определяет чувствительность биома к изменениям засушливости», опубликованная на веб-сайте Nature Ecology and Evolution 13 ноября.«Мы смотрим на использование воды растениями в глобальном масштабе во всех климатических условиях», — сказал Мур. «Этот документ поможет понять потенциальное использование воды биомом или естественным растительным сообществом в районе с учетом его регионального климата».По ее словам, с помощью модели, разработанной Гудом, они могут определить, какая часть осадков используется растениями.«Если вы были в тропических лесах Амазонки, это очень продуктивная территория, и для выращивания используется большая часть осадков», — сказал Мур. "В пустыне часть осадков, используемых растениями, меньше, потому что некоторая их часть испаряется, прежде чем ее можно будет использовать.
«С другой стороны, если вы пойдете в еще более влажное место, например, в облачные леса в горах на Гавайях, эти системы будут использовать меньше осадков с пользой, потому что вода теряется из-за ручья или испарения мокрых листьев».Мур сказал, что команда характеризует диапазон между двумя крайностями — влажным и сухим.
«Мы определили мезический максимум, который является серединой кривой между двумя концами климатического спектра», — сказала она.«Доля, которая встречается в климате в этом диапазоне, представляет собой баланс, при котором растения могут использовать немного больше влаги, чем обычно получают, что заставляет растения оптимизировать использование воды для полезного роста», — сказала она. "Вы могли бы назвать это сладким пятном".
Мур сказала, что она отвечала за сбор данных с полевых станций по всему миру. Она выбрала данные естественных наблюдений, чтобы избежать мест, где продуктивность сильно зависит от руководства.В дополнение к демонстрации явления мезического максимума с использованием естественных данных, они смоделировали результаты, используя новый математический подход. Модель показывает, как осадки распределяются между использованием воды растениями, испарением, стоком и перехватом.
«Проекция очень близко соответствует тому, что наблюдалось на полевых станциях по всему миру», — сказала она. «Мы создали карту на основе этой модели, чтобы показать, какие части мира выйдут за пределы кривой и больше не будут использовать свои осадки так эффективно для благотворного роста».По словам Мура, из-за того, что эти экосистемы не орошаются или у них нет другого варианта получения воды, можно ожидать, что их производство снизится.
Ученые пытаются определить: каким будет водопользование при прочих равных? Эта новая информация может помочь ученым определить, где оптимальная транспирация в данном климате и как различные методы управления могут это изменить, например, замена старых деревьев более молодыми деревьями или замена пастбищ пахотными землями.«Например, эти данные могут быть использованы, чтобы выяснить, сколько речного стока будет в реке Миссисипи в будущем», — сказала она. "Нам нужно знать, сколько воды теряется, чтобы выяснить, какмного у нас будет на питьевую воду ".Кроме того, по словам Мура, эта информация будет интересна разработчикам моделей, поскольку они определяют, сколько воды находится в атмосфере, поскольку это влияет на климат.
«Для нас, работающих в области гидрологии, до сих пор остается загадкой определение того, куда уходит вода во время дождя, и это исследование — хороший шаг вперед, чтобы попытаться достичь этого», — сказал Мур.