Обратная сторона «зелёного щита»: как масштабное озеленение Китая перераспределило водные ресурсы страны

Новое исследование показывает, что усилия Китая по замедлению деградации земель и изменению климата путём масштабных лесопосадок и восстановления лугов привели к огромным и непредвиденным изменениям в распределении водных ресурсов по всей стране.

Как следует из исследования, опубликованного 4 октября в журнале Earth’s Future, в период с 2001 по 2020 год изменения в растительном покрове привели к сокращению объёма пресной воды, доступной для людей и экосистем, в восточном муссонном регионе и на засушливом северо-западе Китая. Вместе эти зоны занимают 74% территории страны. В то же время, как обнаружили учёные, доступность воды возросла на Тибетском плато, которое составляет оставшуюся часть суши.

«Мы обнаружили, что изменения в земном покрове перераспределяют воду, — сообщил в электронном письме Live Science соавтор исследования Ари Стаал, доцент кафедры устойчивости экосистем Утрехтского университета в Нидерландах. — За последние десятилетия Китай провёл озеленение в гигантских масштабах. Страна активно восстанавливала жизнеспособные экосистемы, особенно на Лёссовом плато. Это также реактивировало круговорот воды».

Три основных процесса перемещают воду между континентами Земли и атмосферой: испарение и транспирация поднимают воду вверх, а осадки возвращают её обратно. Испарение удаляет воду с поверхностей и из почвы, а транспирация — ту воду, которую растения впитали из земли. Вместе эти процессы называются эвапотранспирацией, и её уровень колеблется в зависимости от растительного покрова, доступности воды и количества солнечной энергии, достигающей поверхности, пояснил Стаал.

«И луга, и леса, как правило, увеличивают эвапотранспирацию. Это особенно сильно выражено в лесах, поскольку деревья могут иметь глубокие корни, которые добираются до воды в засушливые периоды», — отметил он.

Крупнейшей лесопосадочной инициативой Китая является проект «Великая зелёная стена» в засушливых и полузасушливых районах на севере страны. Начатый в 1978 году, он был призван замедлить расширение пустынь. За последние пять десятилетий он помог увеличить площадь лесного покрова с примерно 10% территории Китая в 1949 году до более чем 25% сегодня — это площадь, сопоставимая с размерами Алжира. В прошлом году представители правительства объявили, что страна завершила озеленение по периметру своей крупнейшей пустыни, но посадки деревьев будут продолжаться для сдерживания опустынивания.

Другие масштабные проекты Китая по восстановлению зелени включают программу «Зерно за зелень» и программу «Защита естественных лесов», обе стартовавшие в 1999 году. Первая стимулирует фермеров превращать пахотные земли в леса и луга, а вторая запрещает вырубку первичных лесов и способствует лесоразведению.

В совокупности инициативы Китая по восстановлению экосистем составили 25% от глобального чистого прироста площади листового покрова в период с 2000 по 2017 год.

Однако озеленение кардинально изменило круговорот воды в Китае, усилив как эвапотранспирацию, так и количество осадков. Чтобы изучить эти последствия, исследователи использовали высокодетализированные данные об эвапотранспирации, осадках и изменениях в землепользовании из различных источников, а также модель отслеживания атмосферной влаги.

Результаты показали, что в целом эвапотранспирация увеличилась сильнее, чем количество осадков, что означает, что часть воды была потеряна для атмосферы, сказал Стаал. Однако эта тенденция не была единообразной по всему Китаю, поскольку ветры могут переносить влагу на расстояние до 7000 км от её источника — а значит, эвапотранспирация в одном месте часто влияет на осадки в другом.

Исследователи обнаружили, что расширение лесов в восточном муссонном регионе Китая и восстановление лугов в остальной части страны увеличили эвапотранспирацию, но прирост осадков наблюдался только на Тибетском плато. В результате другие регионы столкнулись с сокращением водных ресурсов.

«Хотя круговорот воды стал более активным, на локальном уровне теряется больше воды, чем раньше», — констатировал Стаал.

Это имеет важные последствия для управления водными ресурсами, поскольку вода в Китае уже распределена неравномерно. Согласно исследованию, на севере страны сосредоточено около 20% водных ресурсов, но при этом проживает 46% населения и находится 60% пахотных земель. Авторы работы утверждают, что правительство Китая пытается решить эту проблему, однако предпринимаемые меры, вероятно, окажутся неэффективными, если не учитывать перераспределение воды, вызванное озеленением.

Восстановление экосистем и лесоразведение в других странах также могут влиять на местные круговорот воды. «С точки зрения водных ресурсов нам необходимо рассматривать каждый конкретный случай, чтобы определить, полезны ли те или иные изменения земного покрова, — отметил Стаал. — Это зависит, среди прочего, от того, сколько и куда именно вода, попавшая в атмосферу, возвращается обратно в виде осадков». Таким образом, успех глобальных климатических инициатив, основанных на масштабном озеленении, может напрямую зависеть от способности учёных и политиков предсказывать и управлять столь сложными гидрологическими последствиями, чтобы экологическое благо в одном регионе не оборачивалось дефицитом воды в другом.