Исследования Кавендишской лаборатории выявили неожиданную тенденцию озеленения больших территорий вдоль тихоокеанского побережья северного Перу и Чили, что имеет последствия для регионального управления окружающей средой и сельского хозяйства. Команда из Кембриджской Кавендишской лаборатории проанализировала спутниковые данные за последние 20 лет, чтобы изучить, как изменилась растительность вдоль тихоокеанского побережья северного Перу и Чили. Этот регион известен своей уникальной и деликатной засушливой и полузасушливой средой.
Анализ показал, что в некоторых районах наблюдался положительный рост растительности, известный как «озеленение», тогда как в других наблюдалась отрицательная тенденция, известная как «потемнение». Нетрудно увидеть, что на изменения в растительности влияют такие факторы, как развитие сельского хозяйства и городов или изменения в моделях землепользования.
Откройте для себя много зелени
Но что еще более интересно, исследование, опубликованное в журнале MDPI Remote Sensing, показало, что на значительной части западных склонов Анд за последние 20 лет наблюдается значительное озеленение. Этот участок простирается примерно на 2000 километров от северного Перу до северного Чили, и со временем здесь наблюдается значительное увеличение растительности. Эта тенденция озеленения меняется с высотой, и на разных высотах наблюдаются разные типы растительности.
Исследовательская группа, состоящая из математиков, географов, биологов и ученых-землеведов, использовала спутниковые изображения с 2000 по 2020 год, чтобы наблюдать за изменениями растительности этого района с течением времени. Они нанесли на график 450 точек данных и разработали математическую модель для устранения антропогенных изменений (например, пасмурных дней) и сезонности, а также использовали статистический анализ, чтобы гарантировать, что анализируются только области со значительными тенденциями.
Увеличенная трехмерная модель Перуанских Анд с наложенными на нее зелеными поясами, где зеленые области представляют увеличение индекса улучшенной растительности, а темные области представляют более высокую относительную зеленость. Источник: Хьюго Лепаж, Кавендишская лаборатория.
«Мы потратили три года на то, чтобы собрать воедино методы и статистические модели, работая очень тщательно, чтобы убедиться, что происходит что-то действительно крупномасштабное, а не просто случайность», — сказал Хьюго Лепаж, математик из Кавендишской лаборатории и ведущий автор исследования.
Наземные наблюдения подтверждают спутниковые данные
Чтобы проверить то, что они увидели в данных, исследователи провели несколько экскурсий, проводя наблюдения на местах, чтобы подтвердить свои численные утверждения.
Юстас Барнс, географ из группы экологической физики Кавендишской лаборатории, объяснил: «Мы начали с очень локального участка, чтобы изучить влияние горных работ на местную растительность. К нашему удивлению, данные показали, что этот район зеленеет, а не коричневеет. Поэтому мы увеличили масштаб и обнаружили, что другие районы также зеленеют в больших масштабах. Когда мы пошли посмотреть на поле, мы заметили аналогичные тенденции».
Помимо эмпирических наблюдений за самим зеленым поясом, исследователи были поражены его удивительными характеристиками.
«Во-первых, когда мы смотрим на юг, зеленый пояс постепенно поднимается со 170–780 метров на севере Перу до 2600–4300 метров на юге Перу. Это противоречит здравому смыслу, поскольку мы ожидаем, что температура поверхности будет снижаться как по мере продвижения на юг, так и по мере набора высоты», — объясняет Барнс.
Еще более удивительным является то, что этот обширный зеленый пояс не совпадает с климатическими зонами, определенными классификацией Кеппена-Гейгера — широко используемой эмпирической системой классификации климата, основанной на растительности, — но близко соответствует тенденциям позеленения и потемнения прибрежных пустынь и высокогорья Анд.
«Фактически, на севере Перу зеленый пояс в основном расположен в климатической зоне, которая соответствует жарким, засушливым пустыням. Когда мы сканировали зеленый пояс на юг, он постепенно поднимался выше, в основном в жаркой, засушливой саванне, и, наконец, перешел в холодную, засушливую саванну. Это не соответствовало тому, что мы ожидали, исходя из климата этих регионов».
Выводы и выводы
Результаты этого исследования имеют далеко идущие последствия для управления окружающей средой и разработки политики в регионе. Хотя точные причины и последствия этого озеленения еще не известны, любое крупное изменение растительности (увеличение индекса на 30-60%) неизбежно окажет влияние на экосистемы и окружающую среду.
«Тихоокеанский склон обеспечивает водой две трети Перу, и большая часть продовольствия Перу поступает отсюда», - сказал Барнс. «Такие быстрые изменения в растительности, уровне воды и экосистемах неизбежно будут иметь последствия для водных ресурсов, а также сельскохозяйственного планирования и управления».