Почвенная засуха с жарой снижает GPP растительности сильнее атмосферной: ещё на 1.115 g·C·m⁻²·day⁻¹

Группа под руководством Шучжэ Хуана и Сыци Ван сообщила в журнале The Innovation Geoscience (2026, том 4, статья 100235), что составные засушливо-жаркие события, обусловленные дефицитом влаги в почве, снижают глобальную продуктивность растительности сильнее, чем события, обусловленные состоянием атмосферы. Авторы использовали несколько массивов данных по валовой первичной продукции (GPP) и климатические переменные и оценили потери GPP и время восстановления по всему миру. В среднем почвенные события снижали GPP ещё на 1.115 g·C·m⁻²·day⁻¹ и удлиняли восстановление на 2.238 суток doi.orgThe Innovation Geosciencedoi.orgОткрыть источник ↗.

Два типа составных событий

Авторы разделяют составные метеорологические засушливо-жаркие события (CMDH) и составные почвенные (CSDH). CMDH сочетают жару с сухостью атмосферы, выраженной высоким дефицитом давления водяного пара. Растения закрывают устьица, фотосинтез падает, но спад быстро проходит, когда воздух восстанавливается. CSDH сочетают жару с дефицитом влаги в почве, который ограничивает поглощение воды корнями и гидравлическую целостность. В этом случае поглощение углерода не возобновляется, пока почва не пополнит запас влаги.

Моделирование структурными уравнениями и интерпретируемые методы машинного обучения показали смену ведущего механизма: атмосферный спрос при CMDH и ограничение почвенной влагой при CSDH. По мнению авторов, это объясняет и более глубокие потери углерода, и более долгую «память экосистемы»: накопленный дефицит влаги сохраняется от недель до месяцев.

Где и как растёт разрыв

Дополнительные потери сосредоточены в полузасушливом поясе средних широт, в переходных зонах между муссонным и умеренным климатом и в лесах. Древесные экосистемы с более высоким исходным уровнем продуктивности и более сложными стратегиями водообеспечения корней показали более глубокие потери и более медленное восстановление, чем луга и пахотные земли doi.orgThe Innovation Geosciencedoi.orgОткрыть источник ↗.

За последние десятилетия разница выросла. Разрыв в потерях GPP между CSDH и CMDH увеличивался примерно на 0.003 g·C·m⁻²·day⁻¹ в год, а разрыв во времени восстановления — примерно на 0.006 суток в год. Преобладание почвенных эффектов также усиливается с ростом тяжести события и аридности климата.

Для будущих сценариев исследование показывает, что при пути с высокими выбросами, таких как SSP3-7.0 и SSP5-8.5, почвенные события всё более доминируют, что подразумевает более глубокие потери углерода и более долгое восстановление экосистем.

Авторы считают, что оценки уязвимости экосистем и углеродных стоков должны учитывать динамику влаги в почве, а также пополнение глубоких слоёв почвы и грунтовых вод, экологическую память и вмешательства человека, такие как орошение doi.orgThe Innovation Geosciencedoi.orgОткрыть источник ↗.