Но эти ландшафты, вероятно, уменьшатся и станут менее продуктивными в будущем из-за изменения климата, сказал Стивен Гуд, гидролог из Университета штата Орегон и ведущий автор недавнего исследования, опубликованного в журнале Nature Ecology and Evolution.Гуд руководил исследовательской группой, которая использовала модели для определения оптимального количества осадков, чтобы растения были наиболее продуктивными в экосистемах.«Мы обнаружили, что часть осадков, которую может использовать экосистема, является наибольшей в странах с умеренным климатом», — сказал Гуд, доцент Колледжа сельскохозяйственных наук ОГУ. «Через изменение климата мы видим, что влажные ландшафты становятся более влажными, а сухие — суше.
Экосистемы в обоих этих типах климата будут использовать меньше осадков для роста».Исследование основано на измерении транспирации — процесса, при котором влага переносится через растения от корней к маленьким порам на нижней стороне листьев, где она превращается в пар и выбрасывается в атмосферу. По словам Гуда, транспирация — это испарение воды с листьев растений.«Когда вы думаете о воде как о ресурсе, транспирация — это общее количество воды, которое растение может использовать», — сказал Гуд. «Это часть круговорота воды, которая больше всего связана с продуктивностью растений, экосистем и сельскохозяйственных систем.
Если бы окружающая среда могла стать более экстремальной, то растения могли бы быть менее продуктивными».Джорджиан Мур, соавтор исследования и доцент кафедры экосистемных наук и управления Техасского университета AM, сказала, что исследователи определили «мезический максимум» — середину кривой между двумя концами климатического спектра.«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 благотворного роста. Вы могли бы назвать это сладким пятном», — она сказал.
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.Исследователи использовали данные реальных ландшафтов, а также 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», — сказал Мур. «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».
«Если эти экосистемы не будут орошаться или у них не будет другого варианта получения воды, можно ожидать, что их производство снизится», — сказал Мур, получивший докторскую степень в области наук об окружающей среде в ОГУ.«Будет чем влажнее становится влажнее, а суше становится суше», — сказала она. «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».
Соавтором исследования также является Диего Мираллес из Гентского университета в Бельгии. Исследование финансировалось НАСА, Управлением науки Министерства энергетики США и Европейским исследовательским советом.