С 2003 по 2021 год способность Земли поглощать углерод через фотосинтез существенно изменилась. Наземные растения стали более активными благодаря потеплению климата, в то время как океанские водоросли начали испытывать трудности, особенно в тропических водах. Это меняет баланс жизни на планете.
При потеплении Земля становится зеленее, но жизнь уходит из океанов
Ученые из Университета Дьюка проанализировали спутниковые данные за 18 лет и обнаружили глобальные изменения в способности Земли поглощать углерод через фотосинтез. Исследование выявило противоположные тенденции на суше и в океанах.
На карте показана годовая динамика глобального чистого первичного производства (NPP) — чистого поступления углерода в организм фотосинтезирующих организмов на Земле — с 2003 по 2021 год. Yulong Zhang, et al, 2025
Фотосинтез — это процесс, при котором растения и водоросли используют солнечный свет для превращения углекислого газа в органические вещества, выделяя кислород. Он происходит и на суше и в океане (в основном, фотосинтез фитопланктона). Исторически океаны давали около половины кислорода планеты, но сейчас наземные растения становятся более продуктивными.
Исследование, опубликованное в Nature Climate Change, впервые за два десятилетия представило комплексную картину глобального фотосинтеза. Ученые использовали шесть различных спутниковых баз данных, анализируя изменения чистой первичной продукции — разности между поглощенным и выделенным углеродом.
Таяние вечной мерзлоты происходит из-за постепенного смещения потепления в высокие широты. Это приводит к продлению вегетативного периода растений и усилению работы фотосинтеза. Тундра на севере Таймыра, Россия.
Наземные экосистемы показали значительный рост продуктивности на 0,2 миллиарда тонн углерода ежегодно. Особенно заметно это в умеренных и северных широтах, где потепление продлило вегетационный период и создало более благоприятные температурные условия. Исключением стали тропики Южной Америки.
Океаны «выгорают»
Пурпурным окрашено теплое течение с запада на восток Тихого океана. Его возникновение называется Эль-Ниньо.
Океаны демонстрируют противоположную тенденцию — снижение продуктивности на 0,1 миллиарда тонн углерода в год. Сильнее всего пострадали тропические и субтропические воды, особенно в Тихом океане. Повышение температуры поверхности моря нарушает перемешивание воды и доступ питательных веществ к фитопланктону.
Океаны оказались более чувствительными к климатическим событиям вроде Эль-Ниньо и Ла-Нинья, вызывая резкие колебания продуктивности от года к году. Серия событий Ла-Нинья после 2015 года частично изменила тенденции в океанической продукции.
В целом наземные экосистемы компенсируют потери в океанах, и глобальная чистая первичная продукция фотосинтеза растет на 0,1 миллиарда тонн углерода ежегодно. Но снижение продуктивности в тропических океанах угрожает основе пищевых цепей и может повлиять на биоразнообразие и рыболовство.