7 апреля 2008 г.

Кто удобряет Амазонскую долину?

Какое-то время назад долина реки Амазонки представляла собой большую загадку для экологов. Такая огромная и пышущая жизнью низменность должна потреблять очень много минералов. Однако почвы там минералами бедные, с гор тоже мало что приходит, а значит, главный источник минералов какой-то иной.

Этим источником оказалась минеральная пыль из Сахары. Может показаться удивительным, но ветра в Сахаре действительно поднимают высоко в атмосферу пыль, и она большими облаками за несколько дней долетает до Амазонской низменности и удобряет ее. Конечно, по пути большая часть пыли оседает в океане, но как показали спутниковые наблюдения, до Амазонки из Сахары все равно долетает примерно 40 млн. тонн пыли ежегодно.


Когда попытались проследить, из каких именно районов Сахары летит в Амазонку пыль, обнаружилась поразительная вещь: больше половины этой пыли летит из одного-единственного места на юге Сахары -- впадины Боделе, которую еще называют самым пыльным местом на Земле. Эта впадина находится между двумя сходящимися горными цепями и служит как бы соплом, аэродинамической трубой, "фокусирующим" северо-восточные ветра, дующие там в осенне-зимний период. Они-то и поднимают такую пыль.

Потоки тропосферных аэрозолей на севере Африки; яркое пятно посередине -- это и есть впадина Боделе. Источник: проект BoDEx

Статья с описанием этих результатов (I.Koren et al, Environ.Res.Lett. 1 (2006) 014005, статья в свободном доступе) была опубликована полтора года назад и основывалась на спутниковых наблюдениях 2003-2004 годов. В 2005 году туда отправилась наземная экспедиция BoDEx для более точного измерения климатических условий и состава пыли.

Вообще, подумать только: эта область составляет всего 0,2% от площади Сахары и 0,5% от площади бассейна Амазонки, но именно она питает всю Амазонскую низменность минералами. Интересно, а что произойдет с Амазонкой, если эта труба перестанет работать, или просто ослабнет? И вообще как давно работает этот источник и надолго ли его хватит?

А вообще, по-моему это довольно неожиданный пример такой прямой и сильной связи между климатическими системами, разнесенными на 5 тысяч километров. Я еще понимаю, когда так взаимодействуют большие области размером с континент (например, пыль из Южной Америки долетает и осаждается в Антарктиде; кстати по этому поводу см. свежую статью в Nature и популярную статью про нее) -- и там, и там большие масштабы. Но когда маленькая область влияет на климат половины континента -- это необычно. Это кстати еще один пример того, что в земном климате есть нетривиальные связи между степенями свободы сильно разного масштаба.

В этом самом пыльном месте на Земле иногда встречаются и такие вот плоды цивилизации. Источник: проект BoDEx.

11 комментариев:

  1. Alexander8/4/08 14:43

    Поразительно!
    Спасибо за интересную ссылку и заметку!
    Александр.

    ОтветитьУдалить
  2. Пожалуйста :) Насчет поразительно полностью согласен. Вообще, иногда копнешь чуть глубже в соседних областях, и там такие удивительные вещи находятся.

    ОтветитьУдалить
  3. Интересно, а итальянские "широкко" с сахарской пылью тоже оттуда прилетают?

    ОтветитьУдалить
  4. Вряд ли. Вообще, Сахара вся пылит, и ветра от нее в самые разные стороны летают, в зависимости от сезона. А во впадине Боделе геометрия такая, что сначала северо-восточный ветер проходит через сопло, а потом подхватывает пыль. Т.е. эта пыль летит примерно в одном направлении -- на юго-запад, мимо населенных районов и в океан.

    Кстати, оказывается, что пыль там -- это не обычный песок, а беловатые донные отложения микроорганизмов -- там не так давно (порядка 10 тыс. лет назад) было огромное озеро Мегачад. Неудивительно, что именно во впадине накопилось много отложений. Если посмотреть на эту впадину на Гуглемапе, то можно увидеть белые барханы.

    ОтветитьУдалить
  5. Да, сильный результат. Вот еще один пример эффекта "тонкой настройки" :)

    ОтветитьУдалить
  6. А 10 тысяч лет назад, когда это озеро существовало, и Сахара ещё не была пустыней что собой Амазония представляла без такой минеральной подпитки?

    ОтветитьУдалить
  7. Честно говоря, не знаю, мне тоже интересно. Но вообще 10 тыс. лет назад глобальный климат другой был. Он только незадолго до того вышел из ледникового периода, и там и ветра, и течения были, я подозреваю, заметно не такие, как сейчас.

    ОтветитьУдалить
  8. Роль "миниральной пыли" в минеральном питании амазонских лесов сильно преувеличена.
    Не стоит забывать, что естественные леса, в том числе и амазонские относительно замкнутые системы. Львиная доля минеральных веществ никуда не девается. Минеральные вещества после разложения растительного опада, снова усваиваются корневыми системами и цикл повторяется снова, замкнутая система. Природные ценозы - это не агроценозы, где минеральные вещества постоянно изымаются вместе с урожаем. Да и то при изъятии минеральных веществ вместе с урожаем агроценозы в состоянии давать урожай. Тому пример наша страна. В России после распада СССР многие хозяйства оказались не в состояни закупать минеральные удобрения. Тем не менее они как-то умудряются собирать из года в год урожаи, конечно не ахти какие, но всё таки собирают.

    ОтветитьУдалить
  9. В Амазонской олине есть одно "но": всё регулярно вымывается в океан.

    А вообще, Вы ж понимаете, что это вовсе не моя придумка. Есть много статей с оценкой баланса минералов в Амазонке, и насколько я понимаю, вывод о необходимости подпитки считается в целом установленным. Если Вы считаете, что все они ошибаются, можете опубликовать свою работу.

    ОтветитьУдалить
  10. если прикинуть в чем-нибудь более понятном - цифры звучат дико.

    миллионы мешков цемента каждый день перелетают через океан.

    хотя если распределить по объему - уже нормально.

    ОтветитьУдалить
  11. to 100grammist: я нечаянно удалил ваш коммент, оставьте его снова.

    ОтветитьУдалить