По мере роста температуры арктического лета, северные ландшафты Земли меняются. Новое исследование, на протяжении десятилетий сравнивавшее спутниковые изображения глобальных экосистем тундры, показало, что регион озеленился. Более теплые температуры воздуха и почвы привели к росту растений.
«Тундра Арктики – один из самых холодных биомов Земли. Одновременно с этим и самый быстро нагревающийся», – рассказывает Логан Бернер, эколог, специализирующийся на глобальных изменениях из Университета Северной Аризоны во Флагстаффе, глава исследования. «Данное озеленение Арктики говорит о климатических изменениях. Температура повышается, и биом реагирует».
Исследование было представлено в журнале Nature Communications. Оно является первым в своем роде, где сравнение изменений растительности проводится по всей тундре в Арктике. Учитываются территории США, Канады и России. Ученые воспользовались спутниковыми данными Landsat, совместной миссии НАСА и Геологической службы США (USGS). Другие исследования сосредотачивались на более мелких регионах. Данные Landsat помогают определить, как быстро увеличивается растительность. Озеленение может быть результатом увеличения высоты растений, их густоты. Кустарники могут посягать на территории тундровых трав и мха.
Изменение тундровой растительности влияет не только на дикую природу, которая зависит от определенной флоры. Перемены приходят и в жизнь людей, которые проживают в регионе и строят свою жизнь вокруг местных экосистем. Активные растения будут увеличивать количество поглощаемого из атмосферы углерода, однако повышение температуры приведет к таянию вечной мерзлоты, что повысит выделение парниковых газов.
Исследование входит в эксперимент НАСА по арктической бореальной уязвимости (ABoVE). Его цель – разобраться, какова реакция экосистем на данное потепление, к каким социальным последствиям оно может привести.
Бернер и его коллеги использовали данные Landsat и провели дополнительные расчеты, чтобы оценить пик озеленения для всех 50 тыс. участков, случайно выбранных по тундре. За период с 1985 по 2016 год примерно 38% участков тундры на Аляске, в Канаде и Западной Евразии озеленились. Только три процента продемонстрировали обратный эффект – сокращение активно растущих растений. С 2000 года спутники Landsat начали регулярно получать изображения тундры с территории Восточной Евразии. Согласно оценке за 2000-2016 год озеленение было зарегистрировано на 22% участков, а четыре процента показали сокращение активного роста.
«Вне зависимости от даты старта, мы видим, что озеленение Арктики очевидно по данным Landsat», – отмечает Бернер. «И мы видим это озеленение в масштабе биома в одно и то же время и период, потому что быстро повышаются летние температуры воздуха».
Исследователи сравнили эти модели озеленения с другими факторами и обнаружили, что они также связаны с более высокой температурой почвы и ее высокой влажностью. Они подтвердили эти результаты измерениями роста растений на полях в Арктике.
«Landsat является ключом для такого рода измерений, потому что он собирает данные в более мелком масштабе, чем тот, который использовался ранее», – рассказывает Скотт Гетц, профессор Университета Северной Аризоны, работавший над исследованием и возглавляет научную группу ABoVE. Это позволяет ученым выяснить, что является движущей силой изменений в тундре.
«В Арктике много микромасштабных вариаций, поэтому важно работать с более высоким разрешением, но при этом иметь большой объем данных», – подчеркивает Гетц. «Вот почему Landsat так ценен».