Пил із Сахари удобрює Амазонію: як пустеля рятує найбільший тропічний ліс

Вчені встановили, що пил із пустелі Сахара переносить поживні речовини до басейну Амазонки, підтримуючи природний баланс найбільшого тропічного лісу планети. Дослідження показують, що повітряні потоки щороку доставляють до Південної Америки мільйони тонн мінерального пилу, а разом із ним – тисячі тонн фосфору, який компенсує втрати цього елемента через дощі та повені.

Результати досліджень опубліковані у Space Daily на основі аналізу даних супутника NASA CALIPSO та інших наукових робіт, присвячених перенесенню атмосферного пилу. Автори зазначають, що Сахара дійсно є важливим джерелом фосфору для Амазонії, хоча сучасні дослідження уточнюють обсяги такого перенесення і вказують, що це не єдине джерело поживних речовин для лісу.

Пил через океан

Однією з найвідоміших оцінок став висновок, що над Амазонкою щороку осідає близько 27,7 мільйона тонн африканського пилу. За оцінками дослідників, цей пил містить приблизно 22 тисячі тонн фосфору – майже стільки ж, скільки екосистема щорічно втрачає через вимивання водою.

Водночас самі науковці наголошують, що ця цифра є усередненим показником, отриманим на основі багаторічних спостережень, а не сталою величиною. Обсяги перенесення пилу можуть суттєво змінюватися залежно від погодних умов у Сахелі, кількості опадів, рослинного покриву та напрямку вітрів.

Супутник CALIPSO використовував лазерні імпульси для вимірювання хмар пилу в атмосфері. Аналіз даних за 2007–2013 роки показав, що вітер переносив від західного краю Сахари в середньому близько 182 мільйонів тонн пилу на рік. Біля східного узбережжя Південної Америки в атмосфері залишалося приблизно 132 мільйони тонн, із яких частина осідала над Амазонкою, а ще близько 43 мільйонів тонн рухалися далі в напрямку Карибського басейну.

Чому потрібен фосфор

Попри густу рослинність, ґрунти значної частини центральної та східної Амазонії містять небагато доступного фосфору. Основна маса поживних речовин перебуває не в землі, а в самій екосистемі. Опале листя, коріння та інші органічні залишки швидко розкладаються, після чого рослини знову поглинають вивільнені елементи.

Фосфор необхідний для утворення ДНК, клітинних мембран і молекул, які забезпечують перенесення енергії всередині клітин. Польовий експеримент, результати якого були опубліковані у 2022 році, показав, що внесення фосфору в ділянках старовікового амазонського лісу з бідними ґрунтами збільшило продуктивність тонкого коріння на 29%, а продуктивність крони – на 19% після двох років спостережень.

Дослідники наголошують, що пустельний пил не є головним чинником росту тропічного лісу. Щоденне функціонування екосистеми забезпечує внутрішній кругообіг поживних речовин, тоді як пил із Сахари допомагає компенсувати їхню поступову втрату.

Звідки береться пил

Одним із найважливіших джерел пилу вважають западину Боделе в Чаді. Колись ця територія була частиною великого озера, а після його висихання залишилися відклади, багаті на мінерали та рештки прісноводних мікроорганізмів. Саме вони містять сполуки фосфору.

Під час сильних вітрів найдрібніші частинки піднімаються високо в атмосферу й потрапляють до західних повітряних потоків. Вони перетинають Атлантичний океан, після чого частина пилу осідає в океані, частина вимивається дощами, а частина досягає Південної Америки та потрапляє на листя, ґрунт і водойми.

Маршрут залежить від висоти польоту частинок, їхнього розміру, хмарності та атмосферної циркуляції. Через це кількість пилу, яка досягає Амазонії, щороку відрізняється.

Нові оцінки

Пізніші дослідження запропонували нижчі оцінки перенесення африканського пилу. Аналіз вимірювань у Французькій Гвіані за 2002–2017 роки разом із використанням атмосферної моделі NASA MERRA-2 показав, що щорічне осідання пилу над Амазонією може становити приблизно 8–10 мільйонів тонн.

Автори цієї роботи дійшли висновку, що найбільше пилу осідає в північних і північно-східних районах Південної Америки, тоді як до центральної частини Амазонії доходить значно менше аерозолів.

Крім мінерального пилу, атмосфера переносить й інші джерела фосфору. Дослідження 2019 року виявило, що аерозолі від спалювання біомаси в Африці також забезпечують надходження цього елемента до Амазонії та Атлантики. Водночас автори наголошують, що це не означає позитивного впливу пожеж, оскільки вони супроводжуються значними викидами вуглецю та руйнуванням лісових екосистем.

Раніше OBOZ.UA розповідав, що дослідники за допомогою супутникового зондування натрапили на дивовижну знахідку в пустелі Атбай, що розташована на сході Судану. Ці масштабні археологічні пам'ятки у формі огорож були зведені задовго до того, як у долині Нілу з’явилися перші єгипетські фараони.

Підписуйтесь на канали OBOZ.UA в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.