Дождевые леса Амазонки обладают весьма собственной, весьма странной климатической зоной. Одна из особенностей ее заключается в том, что дожди в амазонских джунглях начинаются за 2−3 месяца до того, как сезонные ветры приносят с океана потоки влажного воздуха. Но как это возможно? Команда исследователей утверждает, что нашла ответ на этот вопрос: деревья сами создают дождь.
Предыдущие исследование показали, что в атмосфере над Амазонией скапливается избыток влаги, но ученые никак не могли найти причину этого феномена. Данные со спутников демонстрируют, что увеличение водяных паров в воздухе совпало с «озеленением» тропического леса, в результате чего увеличилось количество зеленой листвы.
Исследователи начали подозревать, что избыточная влажность может быть спровоцирована частицами воды, выделяющейся в процессе фотосинтеза. Это явление называется «транспирация» или газообмен — во время дыхания растения выделяют водяной пар из небольших пор на нижней стороне листьев.
Рон Фу, ученый-климатолог из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, предположил, что выделяемой влаги может быть достаточно для формирования низкоуровневых облаков над Амазонией. Вместе с коллегами, она исследовала водные пары в этом регионе с помощью спутника NASA Aura — космического корабля, чьей задачей является изучение химического состава атмосферы Земли.
Влага, испаряющаяся из океана, обычно легче, чем плотный водяной пар, который в атмосферу выделяют растения.
Все потому, что в первом случае молекулы воды, содержащие дейтерий (тяжелый изотоп водорода) остаются в океанической воде. А вот растения всасывают воду из почвы и выделяют ее в воздух без изменения изотопного состава, так что пары получаются более тяжелыми.
Aura подтвердил эти предположения: во влаге над джунглями в самом деле обнаружилось большое содержание дейтерия. Его концентрация «слишком высока, чтобы избыток влаги можно было объяснить случайным ветром с океана», утверждает Фу.
Более того, наибольшее содержание дейтерия наблюдалось в самый засушливый сезон, когда фотосинтез идет активнее всего.
Какую роль это играет в глобальной климатической картине? Индуцированные деревьями облака могут сработать по принципу домино: когда из них льется дождь, атмосфера прогревается, что вызывает интенсивную циркуляцию воздушных масс.
В свою очередь, по мнению Фу и ее коллег, это может привести к сдвигу устоявшихся схем воздушных течений, что приведет к увеличению притока влажности с океана.
О своем открытии ученый сообщает в Proceedings of the National Academy of Sciences. Таким образом, растения по факту играют важнейшую роль в сезоне дождей и, в случае необходимости, могут и сами спровоцировать живительный ливень.
Василий Макаров
