Jak „wrząca rzeka” Amazonii zapowiada cieplejszy świat

Zdjęcie: Riley Fortier

Alyssa Kullberg, badaczka podoktorska w dziedzinie ekologii roślin w Szwajcarskim Federalnym Instytucie Technologii w Lozannie (EPFL), mówi, że kiedy jedziesz w kierunku peruwiańskiej wrzącej rzeki, po wyboistej, czterogodzinnej drodze przez las deszczowy, dopiero po przekroczeniu szczytu krajobrazu widzisz ją przed sobą. Ogromne kłęby pary unoszą się z kępy drzew w szerokim, przypominającym spodek zagłębieniu poniżej. „To było takie magiczne , mówi Kullberg, wspominając pierwszy raz, kiedy zobaczyła to na własne oczy. Wrząca rzeka, znana również jako Shanay-timpishka lub La Bomba, jest częścią dopływu we wschodnio-środkowym Peru, który łączy się z potężną Amazonką. Wzgórza w tym obszarze zostały przeszukane przez firmy zajmujące się paliwami kopalnymi w poszukiwaniu złóż ropy naftowej w latach trzydziestych XX wieku, ale tajemnice legendarnej wrzącej rzeki są dopiero teraz szczegółowo opisywane przez zachodnich naukowców. Badacze ustalili na przykład, że rzeka jest podgrzewana przez źródła geotermalne głęboko w ziemi poniżej. Kullberg po raz pierwszy odwiedził to tajemnicze miejsce w 2022 roku wraz z zespołem z USA i Peru, w tym Rileyem Fortierem, obecnie doktorantem na Uniwersytecie w Miami. Podczas wędrówki przez dżunglę badacze zauważyli coś niezwykłego w otaczającej ich roślinności.

„Dla nas wszystkich było oczywiste, że wzdłuż rzeki nastąpiła wyraźna i zauważalna zmiana” - mówi Fortier. „Las wydawał się bardziej zarośnięty. Nie było tak [wielu] dużych drzew i wydawało się, że jest trochę bardziej sucho, a ściółka była bardziej chrupiąca”. Fortier wspomina, jak gorący był ten odcinek dżungli, nawet jak na balsamiczną Amazonię. On i inni członkowie zespołu zdali sobie sprawę, że miejsce to stanowi potencjalną migawkę tego, jak zmiany klimatu mogą zmienić Amazonię, ponieważ globalne ocieplenie powoduje, że średnie temperatury powietrza są wyższe niż obecnie. W tym sensie wrząca rzeka może być postrzegana jako rodzaj naturalnego eksperymentu - możliwe spojrzenie w przyszłość. Ale badanie jej nie było łatwe: „To jak praca w terenie w saunie” - mówi Fortier W artykule opublikowanym w październiku Fortier, Kullberg i współpracownicy z USA i Peru opisują, w jaki sposób przez rok śledzili odczyty temperatury powietrza w pobliżu rzeki Boiling River za pomocą 13 urządzeń do rejestrowania temperatury. Naukowcy umieścili je wzdłuż odcinka rzeki, który obejmował chłodniejsze obszary, bardziej typowe dla rozległego lasu. Średnia roczna temperatura wahała się od 24-25°C (75-77F) w tych chłodniejszych miejscach do 28-29°C  (82-84°F) w najcieplejszych częściach. Maksymalne zarejestrowane temperatury powietrza, w kilku najgorętszych miejscach wzdłuż rzeki Boiling River, zbliżyły się do 45°C (113°F). 

Wcześniejsza analiza - która nie została jeszcze opublikowana w recenzowanym czasopiśmie - przeprowadzona przez naukowca zajmującego się geotermią Andrésa Ruzo wykazała, że średnia temperatura wody wynosi 86 °C (187°F). Zespół walczył również z duszącymi warunkami, aby dokonać szczegółowej analizy występujących gatunków roślin. Dokładnie zbadali roślinność na szeregu poletek pobranych wzdłuż rzeki i wykryli ważną korelację: tam, gdzie rzeka była cieplejsza, życie roślinne było mniej gęste, a niektóre gatunki były całkowicie nieobecne. „W podszycie było znacznie mniej roślinności” - mówi Kullberg. „Mimo że jest bardzo parno, roślinność wyglądała na znacznie bardziej suchą”. Niektóre duże drzewa, takie jak Guarea grandifolia, wiecznie zielone, które mogą dorastać do 50 m (164 stóp) wysokości, wydawały się walczyć w pobliżu najgorętszych części rzeki. Ogólnie rzecz biorąc, upał zdawał się mieć negatywny wpływ na bioróżnorodność. Sama ilość pary wodnej w powietrzu może nawet odstraszać latające owady lub inne zwierzęta z tego obszaru, sugeruje Fortier, choć badanie zespołu nie zbadało tego konkretnie. Gatunki roślin, o których wiadomo, że tolerują wysokie temperatury, były bardziej powszechne w gorętszych obszarach, co samo w sobie nie może być nieoczekiwane - ale zespół był zaskoczony, widząc ten efekt nawet na bardzo małych odległościach.

Cała długość badanego obszaru nie przekraczała około 2 km (1,24 mili). Ponadto najgorętsze części rzeki Boiling River są sporadyczne - tu i ówdzie znajduje się kilka szczególnie parnych miejsc. Wyniki badania sugerują, że gdy tylko temperatura osiągnie pewien punkt, życie roślinne reaguje niemal natychmiast. „Myślałem, że to było świetne” - mówi Chris Boulton z University of Exeter, który nie był zaangażowany w badanie, odnosząc się do interpretacji przez zespół rzeki Boiling River jako naturalnego eksperymentu. „To sprytne posunięcie”. Wrząca rzeka jest przykładem tego, jak Amazonka może się zmienić w przyszłości, mówi Diego Oliveira Brandão, członek sekretariatu techniczno-naukowego Panelu Naukowego Amazonii, organizacji naukowo-badawczej. Dodaje, że jest zaniepokojony wpływem, jaki takie konsekwencje zmian klimatu mogą mieć na rdzenną ludność. „Populacje te zależą od zasobów biologicznych” - mówi. Boulton zgadza się, wskazując, że rdzenne grupy w Amazonii już stanęły w obliczu poważnych zagrożeń, takich jak powodzie i susze, które w niektórych przypadkach zostały zaostrzone przez zmiany klimatu. Wyższe temperatury w Amazonii mogą zagrozić funkcjonowaniu wielu tamtejszych roślin, mówi Rodolfo Nóbrega z Uniwersytetu w Bristolu - a Boiling River doskonale to ilustruje. „Wraz ze wzrostem temperatury [w regionie], nawet pomimo dostępności wody [w pobliżu], możesz zmniejszyć zdolność roślin do fotosyntezy” - mówi

„Moim zdaniem dzieje się tak, że rośliny są zestresowane przez temperaturę, mimo że w pobliżu jest woda . Zauważa jednak, że autorzy badania nie mierzyli temperatury ani obfitości wód gruntowych. Kullberg wspomina, że chociaż wrząca rzeka wskazuje, w jaki sposób podwyższone temperatury mogą wpływać na różnorodność biologiczną i wzrost roślin, ważne jest, aby pamiętać, że ta część Amazonii może nie odzwierciedlać dokładnie przyszłości lasów deszczowych w szerokim znaczeniu. Na przykład nigdzie indziej nie można spodziewać się tak dużej ilości pary wodnej. A duże efekty pogodowe, takie jak zmiany w burzach lub opadach deszczu, również wpłyną na ewolucję lasu jako całości w nadchodzących latach. Kullberg mówi, że chociaż wrząca rzeka wskazuje, w jaki sposób wzrost temperatury może wpłynąć na różnorodność biologiczną i wzrost roślin, ważne jest, aby pamiętać, że ta część Amazonii może nie odzwierciedlać dokładnie przyszłości lasów deszczowych w szerokim znaczeniu. Na przykład nigdzie indziej nie można spodziewać się tak dużej ilości pary wodnej. A duże efekty pogodowe, takie jak zmiany w burzach lub opadach deszczu, będą również wpływać na ewolucję lasu jako całości w nadchodzących latach.

Jest jeszcze jeden powód, dla którego wrząca rzeka może nie w pełni reprezentować warunki panujące w szerszym dorzeczu Amazonki pod wpływem dalszych zmian klimatycznych. Nóbrega zwraca uwagę, że Amazonia to ogromne miejsce. Obejmuje części dziewięciu różnych krajów, w tym Brazylii, Peru, Boliwii, Kolumbii i Gujany Francuskiej, zamorskiego terytorium Francji. Łącznie obejmuje obszar ponad 6,7 miliona kilometrów kwadratowych (2,6 miliona mil kwadratowych). „To, co znajdziesz na jednym obszarze, może nie być naukowo istotne dla innego obszaru, który ma inny wzór opadów lub inny rozkład roślin” - mówi. Wcześniej Boulton i jego koledzy badali możliwość, że Amazonia osiąga „punkt krytyczny”, czyli moment, w którym zmiany klimatu i wylesianie zmuszą lasy do gwałtownego upadku. „Można zaobserwować nagłe zamieranie drzew, być może w ciągu około dekady” - mówi Boulton. Zauważa on jednak, że Amazonia nie tylko staje się coraz cieplejsza i bardziej sucha z powodu zmian klimatycznych. Jednym ze szczególnie podstępnych problemów jest wylesianie, które może odciąć rzeki atmosferyczne płynące w powietrzu nad lasem. W przeciwnym razie doprowadziłyby one wilgoć do lasu w postaci opadów deszczu. „Jeśli wycinasz drzewa, rujnujesz to połączenie, zasadniczo sprawiasz, że jest bardziej sucho” - wyjaśnia.

Duży raport na temat różnych globalnych punktów krytycznych opublikowany w 2023 r., autorstwa ponad 200 naukowców, w tym Boultona, zbadał ryzyko, że amazoński las deszczowy może wkrótce przekształcić się w znacznie bardziej suche miejsce - coś przypominającego raczej sawannę niż dżunglę. A jednak, badając rzekę Boiling River, możemy dowiedzieć się, które gatunki mają największe szanse na przetrwanie w tych trudnych nowych warunkach, sugeruje Fortier. Zwraca on uwagę na przykład gigantycznego drzewa Ceiba (Ceiba lupuna), które może dorastać do 50 m wysokości. Według Kullberga drzewo to wydawało się odporne na wyższe temperatury w pobliżu rzeki Boiling River, co potwierdzają wcześniejsze badania. Kullberg zauważa, że drzewo Ceiba może magazynować wodę w swoim pniu, co pomaga mu przetrwać warunki suszy. Potwierdzenie, że określone rośliny mogą poradzić sobie z ekstremalnym środowiskiem rzeki Boiling River, może pomóc konserwatorom w podjęciu decyzji, które części szerszego lasu deszczowego wymagają największej ochrony, mówi Fortier. Być może możliwe będzie nawet utrzymanie bardziej wybaczającego mikroklimatu pod baldachimem lasu złożonym z odpornych gatunków, dodaje Kullberg. Boulton postrzega ochronę Amazonii jako sposób na ochronę ludzkości daleko poza samym lasem. Ryzyko polega na tym, że jeśli las deszczowy osiągnie katastrofalny punkt krytyczny, po przekroczeniu którego zacznie gwałtownie obumierać, prawdopodobnie ucierpi na tym cały świat. „Jeśli las zniknie, wiele dwutlenku węgla trafi do atmosfery, co wpłynie na klimat” - mówi. „To nie jest tylko lokalne, to jest globalne”.

Boiling River to zatem nie tylko spojrzenie w przyszłość. To także ostrzeżenie.

*Ten artykuł został zaktualizowany 12.12.24. Poprzednia wersja sugerowała, że woda osiągnęła temperaturę 45°C (113° F), zamiast 86° C (187°F).