Повышение температуры способствует озеленению Арктики

Используя спутниковые снимки за десятилетия, новое исследование показало, что северная тундра становится более зеленой, поскольку более теплые температуры воздуха и почвы приводят к увеличению роста растений. В исследовании , опубликованном на этой неделе в журнале Nature Communications , измерялись изменения растительности в арктической тундре, от Аляски и Канады до Сибири.

«Арктическая тундра - один из самых холодных биомов на Земле, а также один из самых быстро нагревающихся», - сказал Логан Бернер, эколог по глобальным изменениям из Университета Северной Аризоны, руководивший исследованием. «Это озеленение Арктики, которое мы видим, действительно является предвестником глобальных климатических изменений».

В исследовании использовались спутниковые данные Landsat, совместной миссии НАСА и Геологической службы США. Данные Landsat можно использовать для определения количества активно растущей растительности на земле; по мере роста растений они становятся гуще, а по мере роста кустарников они вторгаются в типичные тундровые травы и мхи. Исследование является частью эксперимента НАСА по арктической бореальной уязвимости (ABoVE), цель которого - лучше понять, как северные экосистемы реагируют на условия потепления.

Растительность на крайнем севере становится зеленее с повышением температуры. Вот исследователь на окраине тундры на севере Аляски. (Кевин Крэджик / Институт Земли)

Эффект озеленения имеет большое значение. Изменение растительности тундры влияет на дикую природу, зависящую от определенных растений, и людей, которые зависят от экосистем в плане питания. И хотя активные растения поглощают больше углерода из атмосферы, повышение температуры может также приводить к оттаиванию вечной мерзлоты с выделением парниковых газов.

«Нам определенно необходимо лучше понять, как арктическая растительность реагирует на потепление», - сказала соавтор Лайя Андреу-Хейлс из обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета. Она и ее соавтор Розанна Д'Арриго, также проживающая в Ламонт-Доэрти, опубликовали в журнале Environmental Research Letters еще одно исследование , которое показывает, что очень узкое окно летних температур является ключевым фактором роста кустарников на Северном склоне Аляски.

Для исследования Nature Communications исследователи использовали данные Landsat и дополнительные расчеты для оценки пика озеленения в течение данного года для каждого из 50 000 случайно выбранных участков в северной тундре. В период с 1985 по 2016 год около 38 процентов участков на Аляске, в Канаде и Западной Евразии были озеленены. Только 3% показали противоположный эффект потемнения, что означает уменьшение количества активно растущих растений. Чтобы включить восточно-евразийские объекты, ученые использовали данные, начиная с 2000 года, когда спутники Landsat начали регулярно собирать изображения этого региона. Согласно этой глобальной оценке, в период с 2000 по 2016 год было озеленено 22 процента сайтов, а 4 процента - коричневыми.

Исследователи сопоставили образцы озеленения с другими факторами и обнаружили, что озеленение было связано с более высокими температурами почвы и более высокой влажностью почвы. Они подтвердили выводы, проведя измерения роста растений на полях вокруг Арктики.

«Landsat играет ключевую роль в таких измерениях, потому что он собирает данные в гораздо более мелком масштабе, чем тот, который использовался ранее», - сказал Скотт Гетц, профессор Университета Северной Аризоны, который также работал над исследованием и возглавляет научную группу ABoVE. «В Арктике много микромасштабных вариаций, поэтому важно работать с более высоким разрешением, но при этом иметь большой объем данных».