Ослабление растительного контроля над глобальной наземной испаропотерей в более тёплом мире

Почему «зелёный толчок» планеты может не сохраниться

По мере потепления планеты спутники фиксируют, что большая часть Земли становится более зелёной: у растений появляется больше листьев. Эта дополнительная листва помогает извлекать диоксид углерода из воздуха и, испуская водяной пар, может охлаждать поверхность суши — одна из причин, почему посадка деревьев часто рассматривается как климатическое решение. В этом исследовании поставлен важный, но менее обсуждаемый вопрос: будут ли растения и дальше контролировать, сколько воды возвращается в атмосферу по мере продолжения роста температуры и концентрации CO2, или это влияние со временем ослабнет?

Как растения поднимают воду в атмосферу

Вода покидает сушу и попадает в атмосферу сочетанием процессов, известных как испаропотеря. Часть воды испаряется прямо с голой почвы или с капель дождя на листьях. Остальная проходит через растения: корни забирают воду из почвы, сосуды в стеблях транспортируют её к листьям, а микропоры на поверхности листьев выпускают её в виде пара. Листность, часто измеряемая площадью листовой поверхности, поэтому играет ключевую роль в определении того, сколько воды возвращается в воздух и сколько остаётся в реках, озёрах и почвах.

Что уже показывают глобальные наблюдения

Анализ нескольких десятилетий спутниковых данных подтверждает, что большая часть вегетируемой суши зеленеет с начала 1980‑х годов. В среднем увеличение листовой массы сопровождалось ростом испаропотери, особенно в тёплых и сухих регионах, где дополнительная листва сильно влияет на потерю воды. Разделив процессы, исследователи обнаружили, что транспирация растений даёт подавляющую долю этого дополнительного водного потока, тогда как испарение с влажных листьев и оголённой почвы играет меньшую роль и иногда даже снижается из‑за более плотных крон, затеняющих почву. В целом сегодняшняя поверхность суши ведёт себя подобно расширяющейся природной системе разбрызгивания, приводимой в движение ростом растительности.

Заглядывая в будущее с помощью моделей и машинного обучения

Чтобы понять, что будет дальше, исследование сочетает спутниковые данные с моделями 18 современных систем Земли и методом машинного обучения, который может выделять перекрывающиеся влияния. Вместо простого сравнения двух отдалённых периодов авторы рассматривают чувствительность испаропотери к площади листовой поверхности как величину, изменяющуюся год за годом в этом столетии при четырёх различных сценариях выбросов. Во всех сценариях модели прогнозируют продолжение озеленения, особенно сильное в более холодных районах при высоких выбросах. Тем не менее усиление потерь воды на единицу добавленной листовой площади ожидается ослабнуть на большей части вегетируемой суши — примерно на четыре пятых глобальной поверхности даже в самом мягком сценарии и более чем на девять десятых при наивысших выбросах.

Почему больше листьев не всегда означает больше охлаждения

Ключевой фактор — реакция растений на рост концентрации диоксида углерода. Избыточный CO2 в воздухе делает фотосинтез более эффективным, способствуя росту листвы. Одновременно это позволяет растениям частично закрывать устьица, сохраняя при этом достаточное поступление CO2, что уменьшает поток воды через каждую единицу листовой площади. Авторы используют расчёты на основе физических закономерностей, чтобы показать, что «ворота» для водяного пара в кронах растений фактически сужаются с ростом CO2. Даже по мере уплотнения крон проводимость на единицу листовой площади снижается, поэтому дополнительная поверхность для испарения приносит убывающую отдачу. Во многих регионах, особенно в тёплых, эта водосберегающая реакция перевешивает увеличение испарительной поверхности из‑за озеленения.

Смена драйверов водного и энергетического циклов

Поскольку эти физиологические адаптации уменьшают дополнительное охлаждение от каждого последующего прироста листовой площади, исследование показывает, что прямой контроль растительности над испаропотерей будет постепенно ослабевать. В начале столетия озеленение по‑прежнему чаще способствует увеличению потерь воды и поверхностному охлаждению. К концу столетия при низких выбросах этот вклад сокращается и в некоторых местах может даже измениться на противоположный, то есть озеленение уже не увеличивает испаропотерю так, как прежде. При высоких выбросах очень сильное озеленение всё ещё может повышать общую потерю воды, но относительная важность климатических факторов — радиации, тепла и сухости атмосферы — растёт, постепенно оттесняя растительность как главный драйвер изменений испаропотери.

Что это означает для климатического и водного планирования

Для неспециалистов главный вывод в том, что у «больше зелёного» есть пределы в способности охлаждать планету за счёт дополнительной испарительной потери воды. По мере роста концентрации CO2 и температур растения всё чаще защищают себя, экономя воду, поэтому каждая дополнительная единица листовой площади всё меньше влияет на перенос воды в атмосферу и охлаждение поверхности. Эти результаты не отрицают целесообразность восстановления лесов или управления растительностью в климатических целях, но подчёркивают, что такие стратегии принесут меньшую отдачу в виде испарительного охлаждения в мире с высоким содержанием CO2. Политикам и менеджерам водных ресурсов следует рассматривать озеленение как один из инструментов и разрабатывать планы с учётом будущего, где климатические условия, а не только сама растительность, будут в решающей степени определять, сколько воды покидает сушу.

Цитирование: Li, H., Wang, W., Chen, Z. et al. Weakening vegetation control on global terrestrial evapotranspiration in a warmer world. Commun Earth Environ 7, 365 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03372-8

Ключевые слова: испаропотеря, озеленение растительности, изменение климата, диоксид углерода, водный цикл