Испарительное охлаждение превысило потепление от снижения альбедо в озелёненных районах мировых сухих зон

Почему озелёнение пустынь важно

Сухие регионы по всему миру — это не просто моря песка; в них живут миллиарды людей, и они нагреваются быстрее многих других мест. В то же время спутниковые данные показывают, что за последние два десятилетия многие из этих сухих территорий стали зелёнее: кустарники, травы и сельхозкультуры распространяются или растут интенсивнее. В исследовании поставлен, казалось бы, простой, но важный вопрос: когда сухие земли озелёняются, охлаждают ли они поверхность за счёт большего расхода воды или, затемняя поверхность и поглощая больше солнечного света, приводят к её потеплению?

Два конкурирующих пути, которыми растения меняют теплообмен

Растения изменяют перераспределение энергии между землёй и воздухом двумя основными способами. Во-первых, когда растения забирают воду из почвы и возвращают её в воздух, они работают как естественный кондиционер: испарение воды требует энергии и охлаждает поверхность. Во-вторых, растения обычно делают землю темнее по сравнению с голой почвой, поэтому она отражает меньше света и поглощает больше — это изменение известно как снижение отражательной способности (альбедо). Этот процесс, как правило, приводит к нагреву поверхности. Ключ к пониманию того, охлаждают ли или нагревают озелёненные сухие зоны — выяснить, какой из этих двух путей доминирует в реальных условиях.

Отслеживание озелёнения и высыхания из космоса

Исследователи объединили два десятилетия спутниковых снимков с данными климатических и наземных моделей, чтобы проследить изменения с 2001 по 2020 годы во всех сухих зонах мира, определяемых тем, как мало осадков они получают по сравнению с их потенциальным испарением. Для картирования участков, где ландшафты зеленели или бледнели, использовали стандартный вегетационный индекс, основанный на том, как растения отражают свет. Затем они связали эти изменения с температурой поверхности, температурой воздуха, влажностью почвы, испарением и разделением тепла между энергией, уносимой с испарением, и прямым нагревом воздуха. Продвинутые статистические методы позволили им разделить отдельные роли потерь воды и изменений отражательной способности в формировании температурных трендов.

Где земля озелёняется, а где бледнеет

В целом сухие зоны стали заметно зелёнее, особенно в западной Индии, Пакистане, северном Китае, в отдельных районах Великих равнин и Скалистых гор Северной Америки, а также в полосах через Сахель и центральную Африку. В то же время некоторые районы — включая части восточной Европы, западной Австралии и северо-востока Бразилии — побледнели из‑за сокращения растительности. В озелёненных районах как правило наблюдалось увеличение общего испарения, главным образом за счёт использования воды растениями, тогда как испарение с голой почвы часто уменьшалось, потому что кроны растений затеняли почву и снижали её прямое высыхание. Напротив, в районах побледнения испарение уменьшилось, особенно в кустарниковых сообществах, что совпало с одними из самых сильных локальных сигналов потепления в исследовании.

Охлаждение за счёт воды побеждает потепление от затемнения поверхности

Когда команда сравнила участки озелёнения и побледнения с соседними территориями, где растительность оставалась примерно неизменной, выявилась закономерность. В озелёненных регионах температура поверхности днём снижалась примерно на полградуса до почти одного градуса Цельсия в десятилетие, тогда как в районах побледнения она повышалась примерно на сопоставимую или большую величину. Воздух прямо над поверхностью в целом всё ещё нагревался, но он нагревался медленнее там, где происходило озелёнение, чем там, где наблюдалось побледнение. Разделив влияние потерь воды и отражательной способности поверхности, авторы установили, что увеличение испарения объясняло от примерно половины до более чем четырёх пятых температурной реакции, связанной с изменением растительности. Это доминирование охлаждения было самым очевидным для дневных температур поверхности, где эффект испарения превзошёл эффект изменения альбедо до двух третей.

Влажность почвы как скрытый переключатель

Охлаждающая сила озелёнения отнюдь не была гарантирована. В местах, где растительность увеличилась, но почвы высохли, общее испарение часто приостанавливалось или даже уменьшалось, и земля нагревалась несмотря на дополнительную зелень. Карты потоков энергии показали, что более влажные почвы поддерживали энергозатратный путь потерь воды, тогда как высыхание почв перемещало энергию в прямой нагрев воздуха. Во многих кустарниковых районах, где озелёнение мало способствовало увеличению испарения, потепление было особенно выраженным. В отдельных вкраплениях изменения отражательной способности играли большую роль, но даже там более широкая картина указывала на доступность почвенной воды как на главный регулятор.

Что это значит для будущих сухих зон

Для неспециалистов основной посыл исследования таков: простое озелёнение сухих зон не является гарантией охлаждения в условиях глобального потепления. Растения действительно могут функционировать как мощные кондиционеры, и во многих сухих регионах их испарительное охлаждение перевешивало дополнительное поглощение солнечного света более тёмной, зелёной поверхности. Но это охлаждение критически зависит от достаточного запаса почвенной влаги. По мере того как изменение климата будет подталкивать многие сухие зоны к более жарким и сухим условиям, озелёнение без воды может мало помочь в замедлении потепления и даже совпасть с усилением тепловых волн, деградацией экосистем и возрастанием рисков для людей, зависящих от этих хрупких ландшафтов.

Цитирование: Daramola, M.T., Li, R. & Xu, M. Evaporative cooling exceeded albedo-induced warming in greening areas of global drylands. Sci Rep 16, 9013 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36781-y

Ключевые слова: сухие зоны, озелёнение, испарение и транcпирация, влажность почвы, температура поверхности