Растительность зеленеет, но устойчивость экосистем Северного полушария падает
Новое исследование выявило парадокс в Евразии: за последние десятилетия растительность стала более пышной, но устойчивость экосистем при этом ослабла. Это ставит под сомнение распространённый нарратив об улучшении состояния окружающей среды и вызывает вопросы о будущей экологической стабильности континента. Исследование опубликовано в Ecological Indicators.
Учёные под руководством профессора Хао Синьмина из Синьцзянского института экологии и географии Китайской академии наук отследили динамику устойчивости экосистем Евразии с 1984 по 2020 год. Используя индикаторы «критического замедления» (critical slowing down, CSD) — сложную метрику, измеряющую способность системы восстанавливаться после нарушений, — они обнаружили, что с 2005 года озеленение растительности сосуществует со значительной потерей устойчивости экосистем.
В работе использовались данные мультиспектральных вегетационных индексов из различных источников: Global Inventory Monitoring and Modeling Studies (GIMMS), Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) и Orbiting Carbon Observatory-2 solar-induced chlorophyll fluorescence (GOSIF). Такой подход позволил проверить согласованность индикаторов устойчивости по разным наборам данных и подтвердить надёжность выводов.
Для выявления движущих сил этих изменений исследователи применили модель случайного леса в сочетании с методом Shapley Additive Explanation (SHAP) — передовой техникой для интерпретации сложных ИИ-моделей.
«Наши результаты показывают, что оценки устойчивости, полученные на основе различных ключевых вегетационных прокси, включая NDVI, kNDVI, LAI, GPP и GOSIF (отражающий фотосинтетическую активность), демонстрируют удивительно согласованные пространственные паттерны и тренды», — заявил первый автор исследования Чжан Цзинцзин. Эта согласованность подчёркивает надёжность наблюдаемого снижения устойчивости.
Исследование определило главные причины этой экологической уязвимости. Во влажных регионах основным драйвером снижения устойчивости стало повышение температуры. В засушливых же регионах доминирующим фактором, подрывающим способность экосистем восстанавливаться после стресса, оказалась изменчивость доступности воды.
Эта работа служит важным ориентиром для учёных и политиков, стремящихся понять сложную взаимосвязь между динамикой растительности и внутренней устойчивостью наземных экосистем Евразии.