Увеличение распространения внезапных засух во всем мире угрожает устойчивости продуктивности растительности

Почему внезапные засухи важны для повседневной жизни

По всему миру фермеры, леса и степи сталкиваются не только с длительными периодами засухи, но и с засухами, которые, кажется, возникают из ниоткуда. Эти «внезапные засухи» могут иссушать почву и завядать растения за считанные недели, угрожая урожаям, ценам на продукты и способности природных ландшафтов поглощать диоксид углерода. В этом исследовании рассматривается, как такие быстро развивающиеся засухи распространяются по планете и как они подрывают способность растительности восстанавливаться после возвращения осадков.

Быстрые засухи на планете, которая нагревается

Авторы различают два типа сухих периодов. Медленные засухи развиваются в течение многих недель или месяцев по мере постепенного высыхания почв. В отличие от них, внезапные засухи характеризуются резким падением влаги в почве всего за несколько пятинедельных интервалов, вызванным сочетанием сильной жары, интенсивного солнца, сухого воздуха и отсутствия дождей. Используя глобальные климатические записи с 1950 по 2023 годы, команда нанесла на карту, где и как часто происходил каждый тип засухи, с какой скоростью они усиливались и насколько были интенсивны. Они обнаружили, что внезапные засухи стали более частыми, более интенсивными и быстрее развивающимися, особенно с начала XXI века.

Очаги и новые зоны риска

Комбинируя показатели числа внезапных засух, их силы и скорости формирования, исследователи выявили «очаги», где внезапные засухи особенно распространены и агрессивны. Удивительно, но большинство таких очагов расположены во влажных регионах, таких как части Амазонии, Сахеля и тропического Юго-Востока Азии, где растительность пышная и вода обычно в изобилии. Когда в этих районах резко сокращается количество осадков, густая растительность и сильное солнце быстро иссушают почву, создавая условия для внезапной засухи. В то же время исследование показывает, что внезапные засухи распространяются из этих традиционных очагов в более сухие, невлажные регионы, где почвы и так склонны к быстрой потере влаги, а у растений меньше запасов воды.

Почему растенияу трудно восстановиться

Чтобы понять, что это означает для живой природы, учёные изучили, как изменяется продуктивность растений во время засух и после них. Они использовали спутниковые оценки валовой первичной продуктивности — показателя того, сколько углерода растения поглощают в процессе фотосинтеза, — и связанный с ней световой сигнал, называемый флуоресценцией, индуцированной солнечным светом. Исследователи отслеживали, как продуктивность снижалась во время засух и как она восстанавливалась в последующие два года. В целом растительность демонстрировала более слабое восстановление после внезапных засух, чем после медленных, особенно в Северной Америке, центральной Азии, Восточной Европе и центральной Австралии. В установленных очагах внезапных засух растения были менее устойчивы, чем в регионах вне очагов при обоих типах засух, что означает, что эти экосистемы уже работают близко к своим границам выносливости.

Скрытые помощники и более суровые нагрузки

Исследование также изучает факторы, контролирующие эту устойчивость. Одним из ключевых влияний является продолжающееся повышение концентрации углекислого газа в атмосфере, что может стимулировать рост растений и повышать эффективность использования воды — явление, часто называемое удобряющим эффектом. С помощью моделей машинного обучения авторы показывают, что этот эффект в настоящее время является самым сильным положительным драйвером, помогающим растительности восстанавливаться как после внезапных, так и после медленных засух. Однако его выгода меньше при внезапных засухах. Быстрая жара и высыхание, по-видимому, ограничивают дополнительное поглощение углерода растениями и могут даже повреждать их внутренние механизмы. Климатические стрессоры, такие как высокие температуры, сильное солнце, сухой воздух и низкая доступность воды, сильнее снижают устойчивость во время внезапных засух, чем во время медленных, более мягких, особенно в влажных очагах с растениями с мелкой корневой системой.

Что это значит для нашего будущего

Соединив эти выводы воедино, исследование делает вывод, что глобальные экосистемы становятся менее способными выдерживать и восстанавливаться после внезапных, интенсивных засух. Прогнозы климатических моделей указывают на то, что частота, скорость и интенсивность внезапных засух продолжат возрастать в ближайшие десятилетия. По мере их распространения из влажных очагов в более сухие районы у растений будет меньше времени и ресурсов на адаптацию, что повышает риск снижения урожайности, ослабления здоровья лесов и уменьшения поглощения углерода. Для непрофессионала послание ясно: по мере потепления климата засуха становится не только более частым явлением, но и более внезапной и разрушительной, и природные буферы, на которые мы опираемся, чтобы поддерживать стабильность наших продовольственных систем и климата, находятся под растущей нагрузкой.

Цитирование: Guo, R., Wu, X., Wang, P. et al. Increased spread of global flash droughts threatens vegetation productivity resilience. Nat Commun 17, 4050 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70417-z

Ключевые слова: внезапная засуха, устойчивость экосистем, продуктивность растительности, изменение климата, углеродный цикл