ป่าไม้ควบคุมสภาพอากาศและผลิตลม - ทฤษฎีปั๊มชีวภาพ

2024 ผู้เขียน: Seth Attwood | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-16 16:17

Anastasia Makarieva นักฟิสิกส์นิวเคลียร์จากสถาบันฟิสิกส์นิวเคลียร์แห่งเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กได้ปกป้องทฤษฎีที่ว่าป่าไทกาของรัสเซียควบคุมสภาพภูมิอากาศของภูมิภาคทางตอนเหนือของเอเชียมานานกว่าสิบปี นักอุตุนิยมวิทยาชาวตะวันตกหลายคนไม่เห็นด้วยกับเธอ แต่รัฐบาลและนักวิทยาศาสตร์ในรัสเซียสนใจทฤษฎีนี้

ทุกฤดูร้อน เมื่อเวลาผ่านไปนานขึ้น Anastasia Makarieva ออกจากห้องทดลองของเธอในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก และไปเที่ยวพักผ่อนที่ป่าที่ไม่มีที่สิ้นสุดของทางเหนือของรัสเซีย นักฟิสิกส์นิวเคลียร์ตั้งเต็นท์บนชายฝั่งทะเลขาว ท่ามกลางต้นสนและต้นสน แหวกว่ายในเรือคายัคบนแม่น้ำที่ไม่มีที่สิ้นสุดของภูมิภาค และจดบันทึกเกี่ยวกับธรรมชาติและสภาพอากาศ “ป่าเป็นส่วนสำคัญในชีวิตส่วนตัวของฉัน” เธอกล่าว เป็นเวลา 25 ปีของการแสวงบุญประจำปีที่ภาคเหนือ พวกเขาได้กลายเป็นส่วนสำคัญในชีวิตการทำงานของเธอ

เป็นเวลากว่าสิบปีที่ Makarieva ปกป้องทฤษฎีนี้ ซึ่งเธอได้พัฒนาร่วมกับ Viktor Gorshkov ผู้ให้คำปรึกษาและเพื่อนร่วมงานของเธอจากสถาบันฟิสิกส์นิวเคลียร์แห่งปีเตอร์สเบิร์ก (PNPI) เกี่ยวกับวิธีที่ป่าเหนือ (ไทกา) ของรัสเซียซึ่งเป็นป่าที่ใหญ่ที่สุด บนโลก ควบคุมสภาพอากาศของเอเชียเหนือ ทฤษฎีทางกายภาพที่เรียบง่ายแต่กว้างขวางนี้อธิบายว่าไอน้ำที่หายใจออกโดยต้นไม้สร้างลมได้อย่างไร ลมเหล่านี้พัดผ่านทวีป พัดพาอากาศชื้นจากยุโรปผ่านไซบีเรีย ไปจนถึงมองโกเลียและจีน ลมเหล่านี้พัดพาฝนที่เลี้ยงแม่น้ำยักษ์ของไซบีเรียตะวันออก ลมเหล่านี้พัดพาที่ราบทางตอนเหนือของจีน ซึ่งเป็นยุ้งฉางของประเทศที่มีประชากรมากที่สุดในโลก

เนื่องจากความสามารถในการดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์และหายใจเอาออกซิเจนออกมา ป่าไม้ขนาดใหญ่จึงมักถูกเรียกว่าปอดของโลก แต่มาคารีวาและกอร์ชคอฟ (เขาเสียชีวิตเมื่อปีที่แล้ว) เชื่อว่าพวกเขาคือหัวใจของเธอเช่นกัน “ป่าไม้เป็นระบบฝนที่ซับซ้อนและพึ่งพาตัวเองได้ และเป็นปัจจัยหลักในการหมุนเวียนของชั้นบรรยากาศบนโลก” มาคาริวากล่าว พวกมันหมุนเวียนความชื้นจำนวนมหาศาลในอากาศ และในกระบวนการสร้างลมที่สูบน้ำนี้ไปทั่วโลก ส่วนแรกของทฤษฎีนี้ - ที่ป่าทำให้เกิดฝน - สอดคล้องกับการวิจัยของนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ และเป็นที่จดจำมากขึ้นเมื่อจัดการทรัพยากรน้ำท่ามกลางการตัดไม้ทำลายป่าที่ลุกลาม แต่ส่วนที่สอง ทฤษฎีที่ Makarieva เรียกว่าปั๊มไบโอติก เป็นที่ถกเถียงกันมากกว่า

ภูมิหลังทางทฤษฎีของงานนี้ได้รับการตีพิมพ์ - แม้ว่าจะอยู่ในวารสารที่ไม่ค่อยมีคนรู้จัก - และ Makarieva ได้รับการสนับสนุนจากเพื่อนร่วมงานกลุ่มเล็ก ๆ แต่ทฤษฎีปั๊มชีวภาพได้รับการวิพากษ์วิจารณ์อย่างล้นหลาม โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากผู้สร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ บางคนเชื่อว่าผลกระทบของปั๊มไม่มีนัยสำคัญ ในขณะที่บางคนปฏิเสธโดยสิ้นเชิง มาคาริเอวาพบว่าตัวเองอยู่ในบทบาทของคนนอก: นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีในหมู่นักพัฒนาแบบจำลอง ชาวรัสเซียในหมู่นักวิทยาศาสตร์ชาวตะวันตก และผู้หญิงในพื้นที่ปกครองโดยผู้ชาย

อย่างไรก็ตาม หากทฤษฎีของเธอถูกต้อง ก็สามารถอธิบายได้ว่าทำไมถึงแม้จะอยู่ห่างจากมหาสมุทรมากพอสมควร ภายในทวีปที่เป็นป่าก็มีปริมาณน้ำฝนมากพอๆ กับชายฝั่ง และทำไมภายในทวีปที่ปราศจากต้นไม้บนผืนป่า ตรงกันข้ามมักจะแห้งแล้ง นอกจากนี้ยังบอกเป็นนัยว่าป่า - จากไทกาของรัสเซียไปจนถึงป่าฝนของอเมซอน - ไม่เพียงเติบโตในที่ที่มีอากาศเหมาะสม พวกเขาทำมันเอง ดักลาส ชีล นักนิเวศวิทยาป่าไม้ที่มหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์สิ่งมีชีวิตแห่งนอร์เวย์กล่าวว่า “จากสิ่งที่ฉันอ่านมา ฉันได้ข้อสรุปว่าปั๊มชีวภาพกำลังทำงานอยู่” เนื่องจากชะตากรรมของป่าไม้ของโลกอยู่ในคำถาม เขากล่าวว่า "ถึงแม้มีโอกาสเพียงเล็กน้อยที่ทฤษฎีนี้จะถูกต้อง แต่ก็จำเป็นต้องค้นหาให้แน่นอน"

หนังสือเรียนเกี่ยวกับอุตุนิยมวิทยาหลายเล่มยังคงให้แผนผังของวัฏจักรของน้ำในธรรมชาติ ซึ่งสาเหตุหลักของความชื้นในบรรยากาศ ซึ่งควบแน่นในเมฆและตกลงมาในรูปของฝน คือการระเหยของมหาสมุทร โครงการนี้เพิกเฉยต่อบทบาทของพืชพรรณและโดยเฉพาะอย่างยิ่งต้นไม้ซึ่งทำหน้าที่เหมือนน้ำพุขนาดยักษ์โดยสิ้นเชิง รากของพวกมันดึงน้ำจากดินเพื่อสังเคราะห์แสง และรูพรุนขนาดเล็กในใบในใบจะระเหยน้ำที่ไม่ได้ใช้ไปในอากาศ กระบวนการนี้เรียกว่าเหงื่อออกเฉพาะในต้นไม้เท่านั้น ดังนั้น ต้นไม้ที่โตเต็มที่หนึ่งต้นจะปล่อยน้ำหลายร้อยลิตรต่อวัน เนื่องจากพื้นที่ทางใบกว้าง ป่ามักจะปล่อยความชื้นในอากาศมากกว่าแหล่งน้ำที่มีขนาดเท่ากัน

ขบวนพาเหรดฝน

ที่เรียกว่า "แม่น้ำที่บินได้" คือลมที่พัดมาซึ่งดูดซับไอน้ำที่ปล่อยออกมาจากป่าและส่งฝนไปยังแหล่งน้ำที่อยู่ห่างไกล ทฤษฎีการโต้เถียงชี้ให้เห็นว่าป่าไม้ควบคุมลม

ตามทฤษฎีปั๊มชีวภาพ ป่าไม้ไม่เพียงแต่ทำให้เกิดฝน แต่ยังรวมถึงลมด้วย เมื่อไอน้ำควบแน่นเหนือผืนป่าชายฝั่ง ความกดอากาศจะลดลงและลมจะถูกสร้างขึ้นเพื่อดูดอากาศในมหาสมุทรที่ชื้น วัฏจักรของการคายน้ำและการควบแน่นทำให้เกิดลมที่มีฝนเป็นระยะทางหลายพันกิโลเมตร

ดังนั้นฝนประมาณ 80% ในประเทศจีนมาจากทางตะวันตกเนื่องจากแม่น้ำบินทรานส์ไซบีเรีย และแม่น้ำอเมซอนที่ลอยอยู่นั้นทำให้ฝนตก 70% ทางตะวันออกเฉียงใต้ของอเมริกาใต้

บทบาทของความชื้นทุติยภูมินี้ในการก่อตัวของฝนสารอาหารส่วนใหญ่ถูกมองข้ามไปจนกระทั่งปี 1979 เมื่อนักอุตุนิยมวิทยาชาวบราซิล Eneas Salati ได้ตรวจสอบองค์ประกอบไอโซโทปของน้ำฝนจากลุ่มน้ำอเมซอน ปรากฎว่าน้ำที่ไหลกลับจากการคายน้ำมีโมเลกุลที่มีไอโซโทปออกซิเจน -18 หนักมากกว่าน้ำที่ระเหยออกจากมหาสมุทร สาลาตีจึงแสดงให้เห็นว่าฝนครึ่งหนึ่งทั่วอเมซอนลดลงเนื่องจากการระเหยของป่า

นักอุตุนิยมวิทยาติดตามเครื่องบินไอพ่นบรรยากาศเหนือป่าที่ระดับความสูงประมาณ 1.5 กิโลเมตร ลมเหล่านี้ ซึ่งเรียกรวมกันว่ากระแสน้ำที่ไหลลงสู่ด้านล่างของอเมริกาใต้ พัดจากตะวันตกไปตะวันออกข้ามแม่น้ำอเมซอนด้วยความเร็วเท่าจักรยานแข่ง หลังจากนั้นภูเขาแอนดีสก็ลากไปทางใต้ สาลาตีและคนอื่นๆ เสนอว่า พวกเขาเป็นผู้แบกเอาความชื้นส่วนใหญ่ที่ปล่อยออกมา และขนานนามพวกเขาว่า "แม่น้ำที่ล่องลอย" ตามที่นักอุตุนิยมวิทยา Antonio Nope จากสถาบันวิจัยอวกาศแห่งชาติบราซิลกล่าวว่าแม่น้ำอเมซอนที่ลอยอยู่ในปัจจุบันมีน้ำมากเท่ากับแม่น้ำยักษ์ของโลกที่อยู่เบื้องล่าง

เชื่อกันว่าแม่น้ำที่ลอยอยู่นั้นถูก จำกัด อยู่ที่ลุ่มน้ำอเมซอน แต่ในช่วงทศวรรษ 1990 นักอุทกวิทยา Hubert Savenije แห่งมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี Deltfe เริ่มศึกษาเรื่องการหมุนเวียนความชื้นในแอฟริกาตะวันตก ด้วยการใช้แบบจำลองทางอุทกวิทยากับข้อมูลสภาพอากาศ เขาพบว่ายิ่งห่างจากชายฝั่งมากขึ้นเท่าใด ปริมาณน้ำฝนที่ตกลงมาจากป่าก็จะยิ่งสูงขึ้น - มากถึง 90% ในการตกแต่งภายใน การค้นพบนี้อธิบายว่าทำไม Sahel ชั้นในถึงแห้งมากขึ้น: ป่าชายฝั่งได้หายไปในช่วงครึ่งศตวรรษที่ผ่านมา

Ruud van der Ent หนึ่งในนักเรียนของ Savenier ได้พัฒนาแนวคิดของเขาโดยการสร้างแบบจำลองระดับโลกของการไหลของอากาศที่มีความชื้น เขารวบรวมการสังเกตปริมาณน้ำฝน ความชื้น ความเร็วลมและอุณหภูมิ และการประมาณการทางทฤษฎีของการระเหยและการคายน้ำ และสร้างแบบจำลองแรกของการขนส่งความชื้นในระดับที่ไกลกว่าแอ่งแม่น้ำ

ในปี 2010 Van der Ent และเพื่อนร่วมงานของเขาได้เปิดเผยการค้นพบของพวกเขาว่าทั่วโลก 40% ของปริมาณน้ำฝนทั้งหมดเกิดขึ้นบนบก ไม่ใช่ในมหาสมุทร บ่อยครั้งมากยิ่งขึ้น แม่น้ำอเมซอนที่ลอยได้ทำให้ปริมาณน้ำฝน 70% ในลุ่มน้ำริโอเดอลาพลาตาซึ่งทอดยาวไปทั่วอเมริกาใต้ตะวันออกเฉียงใต้ Van der Ent ค่อนข้างประหลาดใจที่พบว่าจีนได้รับน้ำ 80% จากทางตะวันตก นอกจากนี้ ส่วนใหญ่เป็นความชื้นในมหาสมุทรแอตแลนติก ซึ่งถูกแปรรูปโดยป่าไทกาของสแกนดิเนเวียและรัสเซียการเดินทางมีหลายขั้นตอน - วัฏจักรการคายน้ำพร้อมกับฝนที่เกี่ยวข้อง - และใช้เวลาหกเดือนขึ้นไป “สิ่งนี้ขัดแย้งกับข้อมูลก่อนหน้านี้ที่ทุกคนเรียนรู้ในโรงเรียนมัธยมปลาย” เขากล่าว "จีนอยู่ใกล้กับมหาสมุทร มหาสมุทรแปซิฟิก แต่ปริมาณน้ำฝนส่วนใหญ่ของจีนเป็นความชื้นจากพื้นดินทางตะวันตกไกล"

หากมาคารีวาพูดถูก ป่าไม้ไม่เพียงแต่ให้ความชื้นเท่านั้น แต่ยังสร้างลมที่พัดพามันไปด้วย

เธอทำงานกับ Gorshkov เป็นเวลาหนึ่งในสี่ของศตวรรษ เธอเริ่มต้นในฐานะนักศึกษาที่ PNPI ซึ่งเป็นแผนกหนึ่งของสถาบัน Kurchatov ซึ่งเป็นสถาบันวิจัยนิวเคลียร์ที่ใหญ่ที่สุดของรัสเซีย ทั้งพลเรือนและทางการทหาร พวกเขาทำงานภาคสนามและทำงานด้านนิเวศวิทยาที่สถาบันตั้งแต่แรกเริ่ม ซึ่งนักฟิสิกส์ศึกษาวัสดุโดยใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์และคานนิวตรอน ในฐานะนักทฤษฎี เธอจำได้ว่าพวกเขามี "เสรีภาพในการค้นคว้าและความคิดที่ยอดเยี่ยม" - พวกเขามีส่วนร่วมในฟิสิกส์บรรยากาศไม่ว่าจะไปที่ไหน “วิกเตอร์สอนฉันว่าอย่ากลัวอะไรเลย” เธอกล่าว

ในปี 2550 พวกเขาได้นำเสนอทฤษฎีปั๊มไบโอติกเป็นครั้งแรกในวารสาร Hydrology and Earth Sciences ถือว่ายั่วยุตั้งแต่เริ่มแรก เพราะมันขัดกับหลักการอุตุนิยมวิทยาที่มีมาช้านาน: ลมส่วนใหญ่เกิดจากการให้ความร้อนจากชั้นบรรยากาศเป็นหลัก เมื่ออากาศอุ่นสูงขึ้น ความกดอากาศของชั้นด้านล่างจะลดต่ำลง ทำให้เกิดพื้นที่ใหม่สำหรับตัวเองบนพื้นผิว ตัวอย่างเช่น ในฤดูร้อน พื้นผิวดินจะร้อนเร็วขึ้นและดึงดูดลมชื้นจากมหาสมุทรที่เย็นกว่า

Makarieva และ Gorshkov โต้แย้งว่าบางครั้งกระบวนการที่แตกต่างกันก็มีชัย เมื่อไอน้ำจากป่ารวมตัวกันเป็นเมฆ ก๊าซจะกลายเป็นของเหลว - และใช้ปริมาตรน้อยลง ซึ่งจะช่วยลดแรงดันอากาศและดึงอากาศในแนวนอนจากบริเวณที่มีการควบแน่นน้อยลง ในทางปฏิบัติ นี่หมายความว่าการควบแน่นเหนือป่าชายฝั่งทำให้เกิดลมทะเล ดันอากาศชื้นเข้าสู่ภายใน ซึ่งในที่สุดก็ควบแน่นและตกลงมาเหมือนฝน หากผืนป่าแผ่ขยายไปในแผ่นดิน วัฏจักรจะดำเนินต่อไป โดยรักษาลมชื้นเป็นระยะทางหลายพันกิโลเมตร

ทฤษฎีนี้ล้มล้างมุมมองดั้งเดิม: ไม่ใช่การหมุนเวียนของบรรยากาศที่ควบคุมวัฏจักรอุทกวิทยา แต่ในทางกลับกัน วัฏจักรอุทกวิทยาควบคุมการหมุนเวียนมวลของอากาศ

ชีลและเขากลายเป็นผู้สนับสนุนทฤษฎีนี้เมื่อสิบกว่าปีที่แล้ว ถือว่าเป็นการพัฒนาแนวคิดเรื่องแม่น้ำลอยน้ำ "พวกเขาไม่ได้แยกออกจากกัน" เขากล่าว "ปั๊มอธิบายความแรงของแม่น้ำ" เขาเชื่อว่าปั๊มไบโอติกอธิบาย "ความเยือกเย็นของอเมซอน" ตั้งแต่เดือนมกราคมถึงมิถุนายน เมื่อลุ่มน้ำอเมซอนเย็นกว่ามหาสมุทร ลมแรงพัดจากมหาสมุทรแอตแลนติกไปยังแอมะซอน แม้ว่าทฤษฎีการทำความร้อนแบบดิฟเฟอเรนเชียลจะแนะนำเป็นอย่างอื่น Nobre ผู้เสนอที่รู้จักกันมานาน อธิบายอย่างกระตือรือร้นว่า "สิ่งเหล่านี้ไม่ได้มาจากข้อมูล แต่มาจากหลักการพื้นฐาน"

แม้แต่ผู้ที่สงสัยในทฤษฎีนี้ก็ยังเห็นด้วยว่าการสูญเสียป่าไม้มีผลกระทบอย่างมากต่อสภาพอากาศ นักวิทยาศาสตร์หลายคนโต้แย้งว่าการตัดไม้ทำลายป่าเมื่อหลายพันปีก่อนนำไปสู่การทำให้ทะเลทรายในดินแดนออสเตรเลียและแอฟริกาตะวันตกกลายเป็นทะเลทราย มีความเสี่ยงที่การตัดไม้ทำลายป่าในอนาคตจะนำไปสู่ความแห้งแล้งในภูมิภาคอื่นๆ ตัวอย่างเช่น ส่วนหนึ่งของป่าฝนอเมซอนจะกลายเป็นทุ่งหญ้าสะวันนา แพทริก คีย์ส นักเคมีด้านบรรยากาศแห่งมหาวิทยาลัยโคโลราโด ฟอร์ตคอลลินส์ กล่าวว่า พื้นที่เกษตรกรรมของจีน แอฟริกาซาเฮล และทุ่งหญ้าในอาร์เจนตินาก็ตกอยู่ในความเสี่ยงเช่นกัน

ในปี 2018 Kees และเพื่อนร่วมงานใช้แบบจำลองที่คล้ายกับ Van der Ent เพื่อติดตามแหล่งหยาดน้ำฟ้าสำหรับ 29 เขตมหานครทั่วโลก เขาพบว่าแหล่งน้ำ 19 แห่งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับป่าที่ห่างไกล รวมถึงการาจี (ปากีสถาน) หวู่ฮั่นและเซี่ยงไฮ้ (จีน) นิวเดลี และโกลกาตา (อินเดีย)"แม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในการตกตะกอนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินภายใต้ลมก็สามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อความเปราะบางของแหล่งน้ำในเมือง" เขากล่าว

บางรุ่นถึงกับแนะนำว่าการตัดไม้ทำลายป่าโดยการทำลายแหล่งความชื้น คุกคามต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศให้ห่างไกลจากแม่น้ำที่ลอยอยู่ ดังที่คุณทราบ เอลนีโญ - ความผันผวนของอุณหภูมิลมและกระแสน้ำในมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อน - ส่งผลทางอ้อมต่อสภาพอากาศในพื้นที่ห่างไกล ในทำนองเดียวกัน การตัดไม้ทำลายป่าในอเมซอนสามารถลดปริมาณน้ำฝนในแถบมิดเวสต์ของสหรัฐและหิมะที่ปกคลุมในเซียร์รา เนวาดา ได้ กล่าวโดยนักอุตุนิยมวิทยาจากมหาวิทยาลัยไมอามี โรนี อาวิสซาร์ ผู้กำลังจำลองความสัมพันธ์ดังกล่าว ไกลตัว? “ไม่เลย” เขาตอบ “เรารู้ว่าเอลนีโญสามารถทำเช่นนี้ได้ เพราะปรากฏการณ์นี้ไม่เหมือนกับการตัดไม้ทำลายป่า และเราสังเกตรูปแบบ ทั้งสองเกิดจากการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของอุณหภูมิและความชื้นที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศ"

Lan Wang-Erlandsson นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยสตอกโฮล์ม ซึ่งกำลังค้นคว้าเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ของดิน น้ำ และสภาพอากาศ กล่าวว่า ถึงเวลาแล้วที่จะเปลี่ยนจากการใช้น้ำและใต้ผิวดินภายในลุ่มน้ำแห่งหนึ่งไปสู่การเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินนอกเหนือจากนั้น “ข้อตกลงทางอุทกวิทยาระหว่างประเทศฉบับใหม่มีความจำเป็นต่อการรักษาป่าในพื้นที่ที่มีมวลอากาศก่อตัวขึ้น” เธอกล่าว

เมื่อสองปีที่แล้ว ในการประชุมของ UN Forum on Forests ซึ่งรัฐบาลของทุกประเทศเข้าร่วม นักวิจัยด้านที่ดินจากมหาวิทยาลัยเบิร์น David Ellison ได้นำเสนอกรณีศึกษา เขาแสดงให้เห็นว่าปริมาณน้ำฝนมากถึง 40% ของปริมาณน้ำฝนทั้งหมดในที่ราบสูงเอธิโอเปียซึ่งเป็นแหล่งสำคัญของแม่น้ำไนล์นั้นมาจากความชื้นที่ไหลย้อนกลับมาจากป่าในลุ่มน้ำคองโก อียิปต์ ซูดาน และเอธิโอเปียกำลังเจรจาข้อตกลงที่ค้างชำระเป็นเวลานานในการแบ่งปันน้ำในแม่น้ำไนล์ แต่ข้อตกลงดังกล่าวจะไม่มีความหมายหากการตัดไม้ทำลายป่าในลุ่มน้ำคองโก ซึ่งอยู่ห่างจากทั้งสามประเทศ ทำให้แหล่งความชื้นแห้ง เอลลิสันแนะนำ "ความสัมพันธ์ระหว่างป่าไม้กับน้ำในการจัดการน้ำจืดของโลกนั้นแทบจะมองข้ามไป"

ทฤษฎีเครื่องสูบน้ำแบบไบโอติกจะเพิ่มความเสี่ยงให้มากขึ้นไปอีก เนื่องจากการสูญเสียป่าคาดว่าจะส่งผลกระทบไม่เพียงแค่แหล่งความชื้นเท่านั้น แต่ยังรวมถึงรูปแบบของลมด้วย เอลลิสันเตือนว่า หากได้รับการยืนยันทฤษฎีนี้ จะ "มีความสำคัญต่อแบบจำลองการหมุนเวียนอากาศของดาวเคราะห์" โดยเฉพาะอย่างยิ่งทฤษฎีที่ขนส่งอากาศชื้นภายในประเทศ

แต่จนถึงตอนนี้ ผู้สนับสนุนทฤษฎีนี้เป็นชนกลุ่มน้อย ในปี 2010 Makarieva, Gorshkov, Shil, Nobre และ Bai-Liang Li นักนิเวศวิทยาที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์ ได้ส่งคำอธิบายทางประวัติศาสตร์ของพวกเขาเกี่ยวกับปั๊มชีวภาพใน Atmospheric Chemistry and Physics ซึ่งเป็นวารสารหัวข้อสำคัญที่มีการทบทวนโดยเพื่อนแบบเปิดกว้าง แต่บทความ "สายลมมาจากไหน" ถูกวิพากษ์วิจารณ์ทางอินเทอร์เน็ต และนิตยสารต้องใช้เวลาหลายเดือนกว่าจะหานักวิทยาศาสตร์เพียงสองคนมาทบทวน Isaac Held นักอุตุนิยมวิทยาจาก Geophysical Fluid Dynamics Laboratory ที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน อาสาและแนะนำให้ยกเลิกการตีพิมพ์ “นี่ไม่ใช่ผลลึกลับ” เขากล่าว "โดยทั่วไปไม่มีนัยสำคัญและยิ่งไปกว่านั้นได้มีการพิจารณาแบบจำลองบรรยากาศหลายแบบแล้ว" นักวิจารณ์กล่าวว่าการขยายตัวของอากาศจากความร้อนที่เกิดจากการควบแน่นของไอน้ำจะต่อต้านผลกระทบเชิงพื้นที่ของการควบแน่น แต่มาคาริวากล่าวว่าผลกระทบทั้งสองนี้แยกจากกันในเชิงพื้นที่: ภาวะโลกร้อนเกิดขึ้นที่ระดับความสูง และความดันควบแน่นที่ลดลงจะเกิดขึ้นใกล้กับพื้นผิวมากขึ้น ซึ่งทำให้เกิดลมชีวภาพ

ผู้วิจารณ์อีกคนคือจูดิธ เคอร์รี นักฟิสิกส์บรรยากาศที่สถาบันเทคโนโลยีจอร์เจียเธอกังวลเรื่องบรรยากาศมานานแล้ว และรู้สึกว่าบทความนี้ควรได้รับการตีพิมพ์ เพราะ "การเผชิญหน้ามีผลเสียต่อสภาพอากาศ และเธอต้องการเลือดจากจมูกสำหรับนักฟิสิกส์" หลังจากสามปีของการอภิปราย บรรณาธิการของนิตยสารปฏิเสธคำแนะนำของเฮลด์และตีพิมพ์บทความ แต่ในขณะเดียวกัน เขาตั้งข้อสังเกตว่าสิ่งพิมพ์นี้ไม่สามารถพิจารณาอนุมัติได้ แต่จะทำหน้าที่เป็นบทสนทนาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับทฤษฎีการโต้เถียง เพื่อยืนยันหรือหักล้างมัน

ตั้งแต่นั้นมา ก็ไม่มีการยืนยันหรือการพิสูจน์ใดๆ ออกมา การเผชิญหน้ายังคงดำเนินต่อไป Gavin Schmidt เครื่องจำลองสภาพอากาศของมหาวิทยาลัยโคลัมเบียกล่าวว่า "นี่เป็นเรื่องไร้สาระ" ผู้เขียนตอบสนองต่อการวิพากษ์วิจารณ์ในลักษณะนี้: "อันที่จริง เนื่องจากคณิตศาสตร์ พวกเขาไม่แน่ใจว่าควรจะสานต่อบทสนทนาต่อไปหรือไม่" นักอุตุนิยมวิทยาชาวบราซิลและหัวหน้าศูนย์เฝ้าระวังและป้องกันภัยธรรมชาติแห่งชาติ Jose Marengo กล่าวว่า “ฉันคิดว่าปั๊มนี้มีอยู่แล้ว แต่ตอนนี้ทั้งหมดอยู่ในระดับทฤษฎีแล้ว ผู้เชี่ยวชาญด้านแบบจำลองสภาพภูมิอากาศไม่ยอมรับ แต่รัสเซียเป็นนักทฤษฎีที่ดีที่สุดในโลก ดังนั้นต้องทำการทดลองภาคสนามที่เหมาะสมเพื่อทดสอบทุกอย่าง " แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีใครแม้แต่ Makarieva เองที่เสนอการทดลองดังกล่าว

สำหรับบทบาทของเธอ มาคาริเอวาอาศัยทฤษฎีโดยโต้แย้งในชุดผลงานล่าสุดว่ากลไกเดียวกันนี้สามารถส่งผลกระทบต่อพายุหมุนเขตร้อนได้ ซึ่งเกิดจากความร้อนที่ปล่อยออกมาเมื่อความชื้นควบแน่นเหนือมหาสมุทร ในหนังสือพิมพ์ Atmospheric Research ปี 2560 เธอและเพื่อนร่วมงานแนะนำว่าปั๊มไบโอติกรูปป่าดึงอากาศที่อุดมด้วยความชื้นจากต้นกำเนิดของพายุไซโคลน เธอกล่าวว่าสิ่งนี้อธิบายได้ว่าทำไมพายุไซโคลนจึงไม่ค่อยก่อตัวในมหาสมุทรแอตแลนติกใต้: ป่าฝนในแอมะซอนและคองโกระบายความชื้นออกไปมากจนมีพายุเฮอริเคนเหลือน้อยเกินไป

เคอร์รี เอมานูเอล หัวหน้านักวิจัยด้านเฮอริเคนที่ MIT กล่าวว่าผลกระทบที่เสนอนั้น "มีนัยสำคัญ แต่ไม่สำคัญ" เขาชอบคำอธิบายอื่นๆ มากกว่าในกรณีที่ไม่มีพายุเฮอริเคนในมหาสมุทรแอตแลนติกตอนใต้ เช่น น้ำเย็นในภูมิภาคนี้จะปล่อยความชื้นออกไปในอากาศน้อยลง และลมที่พัดแรงทำให้เกิดพายุไซโคลน สำหรับส่วนของเธอ Makarieva ก็ไม่สนใจนักอนุรักษนิยมอย่างเท่าเทียมกันโดยเชื่อว่าทฤษฎีที่มีอยู่บางข้อเกี่ยวกับความรุนแรงของพายุเฮอริเคน "ขัดแย้งกับกฎของอุณหพลศาสตร์" เธอมีบทความอื่นใน Journal of Atmospheric Sciences ซึ่งอยู่ระหว่างการพิจารณา “เรากังวลว่าแม้จะได้รับการสนับสนุนจากบรรณาธิการ แต่งานของเราจะถูกปฏิเสธอีกครั้ง” เธอกล่าว

แม้ว่าความคิดของ Makaryeva ทางตะวันตกจะถือเป็นเรื่องเล็กน้อย แต่ในรัสเซียก็ค่อยๆ หยั่งรากลึกลงไป ปีที่แล้ว รัฐบาลได้เปิดการเจรจาสาธารณะเกี่ยวกับการแก้ไขกฎหมายป่าไม้ ป่าไม้ในรัสเซียเปิดให้แสวงประโยชน์ทางการค้า ยกเว้นพื้นที่คุ้มครองเก่า แต่รัฐบาลและสำนักงานป่าไม้แห่งสหพันธรัฐกำลังพิจารณาประเภทใหม่ นั่นคือ ป่าไม้ปกป้องสภาพภูมิอากาศ "บางคนในแผนกป่าไม้ของเรารู้สึกประทับใจกับแนวคิดเรื่องเครื่องสูบน้ำชีวภาพและต้องการแนะนำหมวดหมู่ใหม่" เธอกล่าว แนวคิดนี้ยังได้รับการสนับสนุนจาก Russian Academy of Sciences Makarieva กล่าวว่าการเป็นส่วนหนึ่งของฉันทามติและไม่ใช่คนนอกนิรันดร์เป็นเรื่องใหม่และผิดปกติ

ฤดูร้อนนี้ การเดินทางไปยังป่าทางตอนเหนือของเธอต้องหยุดชะงักเนื่องจากการแพร่ระบาดของโรคโคโรนาไวรัสและการกักกันโรค ที่บ้านในเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก เธอนั่งลงเพื่อคัดค้านอีกรอบจากผู้วิจารณ์ที่ไม่เปิดเผยตัว เธอเชื่อมั่นว่าทฤษฎีปั๊มจะมีชัยไม่ช้าก็เร็ว "วิทยาศาสตร์มีความเฉื่อยตามธรรมชาติ" เธอกล่าว ด้วยอารมณ์ขันแบบรัสเซีย เธอนึกถึงคำพูดของนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันในตำนาน มักซ์ พลังค์ ผู้ให้คำอธิบายที่มีชื่อเสียงเกี่ยวกับความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์ว่า "ชุดงานศพ"