Dzieje się tak nawet w Amazonii, gdzie naukowcy badają jak długo las jest w stanie przetrwać z ograniczoną ilością opadów. Las traci wówczas nie tylko swoją biomasą, ale także zdolność do pochłaniania dwutlenku węgla, co oznacza, że Amazonia przestaje być efektywnym magazynem węgla i zaczyna go emitować, przyczyniając się do dalszego ocieplenia klimatu.
Projekt badawczy Esecaflor, prowadzony od 2000 roku w brazylijskiej Narodowej Leśnej Rezerwacie Caxiuanã, to najdłużej trwające na świecie eksperyment symulujący skutki długotrwałej suszy w Amazonii — największym lesie deszczowym na Ziemi. Jego celem jest zrozumienie, jak zmniejszenie opadów wpływa na ekosystem amazońskiego lasu, który odgrywa kluczową rolę w globalnym obiegu dwutlenku węgla. Amazonia magazynuje ogromne ilości CO₂ — równowartość dwóch lat światowych emisji tego gazu cieplarnianego, głównie pochodzących ze spalania paliw kopalnych. Gdy drzewa obumierają lub są wycinane, uwalniają zgromadzony w nich węgiel, co przyspiesza globalne ocieplenie.
Aby odtworzyć warunki suszy, naukowcy zainstalowali na powierzchni jednego hektara lasu około 6 tysięcy przezroczystych paneli plastikowych, które odprowadzały około połowy opadów deszczu z gleby. Panele były zawieszone na różnej wysokości od 1 do 4 metrów, a woda była odprowadzana do systemu rowów wokół eksperymentalnej działki. Obok znajdowała się działka kontrolna, gdzie warunki pozostawiono naturalne. Na obu obszarach zamontowano zaawansowane instrumenty do pomiaru wilgotności gleby, temperatury powietrza, wzrostu drzew, przepływu soku i rozwoju korzeni. Dwa metalowe maszty wyposażone w radary NASA monitorowały ilość wody w roślinach, co pozwalało ocenić poziom stresu lasu. Dane były przesyłane do laboratorium Jet Propulsion Laboratory w Kalifornii, gdzie były analizowane.
Początkowo las wydawał się odporny na suszę, jednak po około ośmiu latach eksperymentu zaobserwowano znaczący spadek biomasy oraz śmierć największych drzew. W efekcie z działki eksperymentalnej zniknęło około 40 proc. całkowitej masy roślinności i zgromadzonego w niej węgla. Badania opublikowane w 2023 roku w czasopiśmie Nature Ecology & Evolution wykazały, że w trakcie lat utraty roślinności las przestał pełnić funkcję pochłaniacza dwutlenku węgla i zaczął go emitować do atmosfery, zanim nastąpiła pewna stabilizacja. Mimo to, na szczęście, susza nie przekształciła lasu w sawannę, jak przewidywały wcześniejsze modele.
W listopadzie 2023 roku większość plastikowych paneli została usunięta, a naukowcy rozpoczęli obserwację procesu regeneracji lasu. Projekt nie ma określonej daty zakończenia, a jego celem jest zrozumienie, czy i jak las może powrócić do stanu sprzed suszy. Cztery zespoły badawcze pracują na miejscu: jeden pobiera próbki gleby do analizy wzrostu korzeni, drugi monitoruje warunki pogodowe i wilgotność gleby, trzeci bada wilgotność roślin i przepływ soku, a czwarty analizuje fizjologię roślin. Naukowcy podkreślają, że wciąż niewiele wiadomo o wpływie suszy na procesy glebowe, które są kluczowe dla zdrowia ekosystemu.
Eksperyment Esecaflor ma szczególne znaczenie w kontekście ostatnich dwóch lat, kiedy to Amazonia doświadczyła rekordowo intensywnych okresów suszy spowodowanych przez zjawisko El Niño i zmiany klimatyczne. Skutki tych suchych okresów były dramatyczne: śmierć dziesiątek delfinów rzecznych z powodu podnoszącej się temperatury i obniżającego się poziomu wód oraz pożary w obszarach pierwotnych lasów. W odróżnieniu od eksperymentu, który skupiał się na długoterminowym ograniczeniu wilgotności gleby, El Niño wywołało krótkotrwałe, ale intensywne skutki, obejmujące także wzrost temperatury i deficyt pary wodnej w powietrzu, co dodatkowo stresowało roślinność.
/Fot: Colin Trainor, NASA Goddard Space Flight Center//
