2022-07-10 04:20:21
"Каждое лето, когда дни становятся длиннее, Анастасия Макарьева покидает свою лабораторию в Санкт-Петербурге и отправляется на каникулы в бескрайние леса севера России. Физик-ядерщик разбивает лагерь на берегу Белого моря, среди елей и сосен, и катается на байдарках по широким рекам региона, делая заметки о природе и погоде. "Леса - большая часть моей внутренней жизни", - говорит она. За те 25 лет, что она совершала свое ежегодное паломничество на север, они также стали важной частью ее профессиональной жизни.
Более десяти лет Макарьева отстаивала теорию, разработанную совместно с Виктором Горшковым, ее наставником и коллегой по Петербургскому институту ядерной физики (ПНИФИ), о том, как бореальные леса России, крупнейшие на Земле лесные массивы, регулируют климат Северной Азии. Это простая физика с далеко идущими последствиями, описывающая, как водяной пар, выдыхаемый деревьями, приводит в движение ветры: ветры, которые пересекают континент, принося влажный воздух из Европы через Сибирь и далее в Монголию и Китай; ветры, приносящие дожди, которые поддерживают течение гигантских рек Восточной Сибири.; ветры, которые орошают северную равнину Китая, житницу самой густонаселенной нации на Земле.
Благодаря своей способности поглощать углекислый газ и выдыхать кислород, огромные леса мира часто называют легкими планеты. Но Макарьева и Горшков, который умер в прошлом году, говорят, что они тоже его бьющееся сердце. "Леса - это сложные самоподдерживающиеся дождевые системы, которые являются основным фактором циркуляции атмосферы на Земле", - говорит Макарьева. Они перерабатывают огромное количество влаги в воздух и в процессе также создают ветры, которые разносят эту воду по всему миру. Первая часть этой идеи — леса как создатели дождя — возникла у других ученых и все больше ценится управляющими водными ресурсами в мире безудержной вырубки лесов. Но вторая часть, теория, которую Макарьева называет биотическим насосом, гораздо более противоречива.
Теоретическая основа работы была опубликована, хотя и в менее известных журналах, и Макарьева получила поддержку от небольшого круга коллег. Но биотический насос столкнулся с встречным ветром критики, особенно со стороны разработчиков климатических моделей, некоторые из которых говорят, что его воздействие незначительно, и полностью отвергают эту идею. Спор сделал Макарьеву аутсайдером: физиком-теоретиком в мире моделистов, россиянкой в области, возглавляемой западными учеными, и женщиной в области, в которой доминируют мужчины.
Тем не менее, если эта идея верна, она может помочь объяснить, почему, несмотря на их удаленность от океанов, отдаленные районы покрытых лесом континентов получают столько же осадков, сколько и побережья, и почему внутренние районы не покрытых лесом континентов, как правило, засушливы. Это также подразумевает, что леса от русской тайги до тропических лесов Амазонки растут не только там, где благоприятствует погода. Они также создают погоду. "Все, что я узнал до сих пор, говорит мне о том, что биотический насос работает правильно", - говорит Дуглас Шейл, лесной эколог из Норвежского университета естественных наук. Поскольку будущее мировых лесов находится под вопросом, "Даже если бы мы думали, что у теории есть лишь небольшой шанс оказаться правдой, было бы чрезвычайно важно знать так или иначе".
Во многих учебниках по метеорологии до сих пор преподается карикатура на круговорот воды: испарение океана ответственно за большую часть атмосферной влаги, которая конденсируется в облаках и выпадает в виде дождя. На картине игнорируется роль растительности и, в частности, деревьев, которые действуют как гигантские фонтаны воды. Их корни захватывают воду из почвы для фотосинтеза, а микроскопические поры в листьях выделяют неиспользованную воду в виде пара в воздух. Этот процесс, древесный эквивалент потоотделения, известен как транспирация. Таким образом, одно зрелое дерево может выделять сотни литров воды в день.
81 viewsOlga Ukhvatkina, 01:20
U
