Итак, как растения получают воду...Влажный воздух должен поступать из океана на сушу, затем он поднимается, а затем, когда воздух поднимается, он охлаждается, и водяной пар конденсируется и выпадает в осадок. Итак, вот как поливают растения. Итак, биотический насос объясняет, как этот процесс на самом деле регулируется самими лесами. Движение воздуха регулируется градиентами давления.
Что такое градиент давления? Это когда где-то воздуха меньше, чем где-то еще. Затем воздух поступает в область низкого давления. Если воздух влажный, а это означает, что в нем содержится много водяного пара, и если происходит конденсация водяного пара, так что молекулы водяного пара конденсируются в капли и занимают гораздо меньше места, чем раньше, то мы имеем своего рода разрежение местного воздуха и падение давления. И этот процесс создает градиент давления, который может вызывать ветер. Таким образом, регулируя скорость конденсации, леса фактически могут регулировать ветер.
И как леса регулируют скорость конденсации? Так и с этими зелеными листьями... у них есть устьица... маленькие отверстия, и когда происходит фотосинтез, устьица открываются, чтобы улавливать молекулы CO2. Но в то же время в воздух выбрасывается много молекул водяного пара. И этот процесс увлажняет атмосферу. И когда атмосфера становится влажной, вероятность конденсации и восходящего движения воздуха возрастает экспоненциально с увеличением количества влаги. Таким образом, регулируя скорость испарения, леса могут фактически стимулировать восходящее движение воздуха. И когда есть восходящее движение воздуха, будет также горизонтальный приток воздуха. И это может привести к поступлению влаги из водоемов, таких как океан или большое озеро. И таким образом лес будет сам обеспечивать себя водой.
Проблема в том, что запасы воды на суше очень кратковременны. Таким образом, если мы прекратим импорт влаги через атмосферу, все реки заберут всю пресную воду с континента всего за несколько лет. Таким образом, должен быть непрерывный процесс возвращения воды на сушу. Естественные леса и спелые леса особенно важны, потому что они как бы "знают" и эволюционировали, чтобы знать, когда и как должно произойти, чтобы вызвать правильный приток влаги.
Потому что... представьте, что у вас есть случайно посаженная растительность или древостой одинакового возраста, который просто впитывает все, что есть в почве. Затем, если атмосфера слишком сухая и выделившаяся влага не может вызвать конденсацию, все это может быть потеряно и унесено ветром с территории, не вызывая никакого притока влаги. Таким образом, лес должен получать больше влаги, чем было получено, чтобы также компенсировать потери в стоке ручья. И если конденсация не будет инициирована в достаточном количестве, то произойдет высыхание леса, и это то, что происходит, когда у нас есть неестественные насаждения или древостои, которые не обладают такой способностью регулировать круговорот воды по сравнению с естественными системами, которые развили эту способность, адаптированную к местным геофизическим условиям. Поэтому, когда у нас есть большой прилегающий лес, он переносит влагу еще дальше вглубь страны.
Например, если мы говорим о лесах Новой Англии, мы можем сказать, что процесс сукцессии, начавшийся 100-150 лет назад, преобразует эти леса в состояние, когда они все более и более способны противостоять экстремальным явлениям, как засухам, так и сильным ветрам и наводнениям. Таким образом, по мере развития сукцессии, и мы позволяем ей продолжать преобразовывать эти леса в их естественное состояние, мы можем ожидать все более и более регулируемого и стабильного регионального водного цикла.
В механизме биотического насоса важно то, что запасы влаги в лесу являются чрезвычайно ценным капиталом, или сокровищем леса, которое не следует растрачивать впустую. Его следует использовать с умом. И поэтому, когда в лесу ведутся рубки, которые открывают полог, это приводит к огромным потерям почвенной влаги.
Почему? Когда полог закрыт, в нем теплее, чем в почве. И из-за того, что почва - воздух над почвой - холоднее, он не так легко поднимается вверх, и поэтому почва влажная, а деревья получают влагу из подземных слоев. Таким образом, у нас влажная поверхность почвы, и вероятность возгорания невелика.
Теперь, когда мы срубаем деревья и открываем полог, земля нагревается непосредственно солнцем, она нагревается, а затем возникает гораздо более сильная конвекция, которая просто уносит влагу, почва высыхает - верхний слой - и поэтому температура может подняться примерно до 50° по Цельсию(122F), и воспламеняемость резко возрастает. Так что, на самом деле, пожары следуют за лесозаготовками.
В России было проведено исследование так называемых нетронутых лесных ландшафтов, которые представляют собой ландшафты, где вы не можете увидеть никаких нарушений со стороны человека, когда используете спутниковые снимки, так что за последние 50 или 30 лет, в зависимости от изображений, которые вы используете, они обнаружили, что в нетронутых лесах количество пожаров составляет в разы меньше, чем в лесах, которые эксплуатируются и вырубаются и поэтому не являются нетронутыми. Так что это очень важно. Планета действительно прогревается, поэтому могут быть теплые и засушливые периоды, но все же, если лес цел, он может выдержать это, потому что у него есть мощные механизмы стабилизации запасов влаги. Но если мы добавим к глобальному потеплению еще и нарушения из-за лесозаготовок, мы просто подорвем способность лесов справляться с засухой, которая у них действительно есть. В лесу существует естественная динамика возникновения пожаров, которая похожа на относительно нечастые пожары, но затем вы добавляете рубки, и древостои становятся ровесниками и молодыми, и у них гораздо более высокая воспламеняемость, и в определенный момент порог, как бы, пройден, и экосистема переходит на самоподдерживающийся режим, на траектории деградации ландшафт оказывается в ловушке более сухого, депрессивного состояния. Итак, когда мы слышим о пожарах в Канаде, огромных пожарах, огромных выбросах углекислого газа в результате этих пожаров, это преподносится как сообщение о глобальном потеплении, но на самом деле, если вы посмотрите на канадские леса, они вырубаются со скоростью около 1% в год, что на самом деле означает, что в устойчивом состоянии средний возраст этих лесов составляет 50 лет. Таким образом, это не естественные леса, а, по сути, интенсивно эксплуатируемые леса, и это резко снижает их способность регулировать круговорот воды и поддерживать влажность только потому, что способность регулировать климат не может быть максимизирована одновременно с коммерческой ценностью древесины. Это разные вещи.
Коммерческие насаждения - это то, что мы выращиваем как сад или что-то в этом роде и просто потребляем для наших человеческих нужд. И нам нужно решить, сколько естественного леса нам нужно для стабилизации климата и сколько земли мы можем выделить для этих коммерческих и экономических нужд. Это отдельные категории. Мы... не должны смешивать их, делая вид, что любой лес может выполнять эту работу по регулированию климата. Это не так!
Леса могут нормально и наиболее эффективно функционировать с точки зрения регулирования климата только тогда, когда их структура стабильна и сохраняется во времени вместе с их климатом. Когда мы произвольно меняем то, что находится в лесу, мы отключаем эти механизмы, и способность лесов стабилизировать экологические и климатические условия ухудшается. Поэтому нам нужно сохранить эти естественные леса на достаточно больших территориях, чтобы они продолжали регулировать наш климат за нас. Таким образом, существует красная черта, которую мы не можем переступить, если не хотим, чтобы наш климат дестабилизировался до состояния, которое помешает нашему нормальному существованию.
Требуется около 400 лет, чтобы понять, что такое пожароустойчивый старовозрастный лес! Лесам Новой Англии сейчас около 150 лет. Бореальным лесам Канады всего 50 лет, вот почему в последнее время так много пожаров!
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Ecological_succession
https://theproudholobionts.substack.com/p/anastassia-makarieva-explains-how?triedRedirect=true
