Оказывается, молнии наносят лесам куда более серьезный ущерб, чем считалось раньше. Ученые из Мюнхенского технического университета провели уникальное исследование и впервые смоделировали глобальное влияние молний на лесные экосистемы. Их выводы поражают: ежегодно от удара молнии погибает примерно 320 миллионов деревьев. И это без учета тех деревьев, что сгорают в пожарах, которые эти молнии и вызывают. А поскольку частота молний в будущем будет только расти, эта проблема может стать еще масштабнее.

Подробности опубликованы в издании Global Change Biology.

Раньше урон от молний было трудно оценить, и его изучали лишь точечно, в отдельных регионах. Не было ясно, сколько деревьев в мире гибнет именно от прямого удара. Немецкие исследователи разработали первую в своем роде методику, которая позволила это выяснить. Они пришли к выводу: экологическую роль молний все сильно недооценивали.

В отличие от прежних работ, где ученые полагались на полевые наблюдения, команда из Мюнхена пошла другим путем. Они взяли популярную глобальную модель растительности и обогатили ее данными наблюдений и картой распространения молний по планете.

Теперь мы можем не только оценить масштабы гибели деревьев, но и определить самые уязвимые регионы, а также понять последствия для глобальных запасов углерода и структуры лесов, — поясняет Андреас Краузе, ведущий автор работы.

По их расчетам, молнии ежегодно убивают около 320 миллионов деревьев. На это приходится от 2,1% до 2,9% всей ежегодной потери биомассы растений. Разложение этой биомассы приводит к выбросам колоссального объема CO₂ — от 0,77 до 1,09 миллиарда тонн в год. Ученые подчеркивают, что эти цифры удивительно высоки. Для сравнения: при пожарах от сгорания живых растений в атмосферу ежегодно попадает около 1,26 миллиарда тонн CO₂. Правда, общие выбросы от лесных пожаров значительно больше (примерно 5,85 млрд тонн), ведь в них также входит сжигание мертвой древесины и органики в почве.

Большинство климатических моделей предсказывают учащение гроз в ближайшие десятилетия, так что нам стоит внимательнее отнестись к этому фактору, — говорит Краузе. — Сейчас больше всего от молний страдают тропические леса. Но поскольку частота разрядов будет расти в средних и высоких широтах, проблема может серьезно затронуть и умеренные, и бореальные леса.

Реальная польза этого исследования многогранна.

• Во-первых, оно закрывает гигантский пробел в наших знаниях о глобальном углеродном цикле. Те 1-1.5 млрд тонн CO₂ от разложения погибших деревьев просто не учитывались в климатических моделях, а это существенная величина. Теперь прогнозы по изменению климата могут стать точнее.
• Во-вторых, понимание масштабов и географии явления позволяет лесникам и экологам корректировать стратегии управления лесными хозяйствами, особенно в наиболее уязвимых тропических регионах. Это знание помогает адекватнее оценивать риски и планировать меры по защите лесов.

Основное замечание касается методологии. Исследование построено на математическом моделировании, а не на прямых масштабных полевых наблюдениях. Модель, сколь бы совершенной она ни была, всегда является упрощением реальности. Она опирается на ряд допущений (например, о проценте деревьев, погибающих от одного удара молнии, или о скорости разложения древесины в разных регионах), которые могут нести в себе погрешность. Для подтверждения этих расчетов необходима масштабная программа валидации — сравнения данных модели с реальными полевыми исследованиями в разных типах лесов по всему миру. Пока же цифры в 320 миллионов деревьев — это оценочная, хотя и очень убедительная, экстраполяция.

Ранее ученые заявили, что леса не успевают адаптироваться к изменению климата.