Снижение устойчивости растений угрожает накоплению углерода в Арктике
Новое исследование указывает, что быстрое потепление настолько сильно повлияло на северные экосистемы, что растительность региона теряет способность восстанавливаться после климатических потрясений. Учёные обнаружили, что из-за частых нарушений, таких как пожары, уничтожающие растительность, а также устойчивой засухи и вырубки лесов, устойчивость многих растительных сообществ в южных бореальных лесах — их способность к восстановлению — со временем значительно снизилась.
Это может повлиять на углеродный бюджет Арктики, предвещая будущее, в котором регион, вероятно, станет источником углерода, а не продолжит быть его поглотителем из-за ограниченной способности абсорбировать атмосферный CO₂ в ближайшие десятилетия. Арктические и бореальные регионы нагреваются в несколько раз быстрее, чем другие места на планете, и дальнейшее потепление ожидается в ближайшем будущем.
«Когда мы говорим о реакции лесов на изменение климата, чаще всего мы думаем о тропических лесах, — отмечает ведущий автор исследования Юэ Чжан. — Но удалённые бореальные леса чрезвычайно важны из-за их огромной протяжённости, больших запасов углерода и потенциала для смягчения последствий изменения климата». Исследование опубликовано в Nature Ecology & Evolution.
Используя исторические данные программы NASA ABoVE (Arctic-Boreal Vulnerability Experiment), учёные дистанционно отслеживали тонкие изменения «зелёности» на Аляске и в западной Канаде с 2000 по 2019 год. Они обнаружили, что устойчивость растений в южных бореальных лесах значительно снизилась, в то время как в большей части арктической тундры она, предположительно, возросла. Помимо пожаров, на снижение устойчивости на юге могли повлиять жара и засуха, а на севере — изменения в доступности питательных веществ.
«Это довольно тревожно, потому что хотя "позеленение" может указывать на то, что продуктивность и поглощение углерода в этих регионах сейчас растут, снижение устойчивости означает, что это может быть неустойчивым в долгосрочной перспективе», — пояснила Чжан. Потепление, способствующее росту растений, также ускоряет таяние вечной мерзлоты, высвобождая из почвы углерод, эквивалентный годовым выбросам 35 миллионов автомобилей.
Старший автор работы, Янлань Лю, отметила, что регионы с одновременным «позеленением» и снижением устойчивости могут сигнализировать о том, что экосистема изо всех сил пытается сделать последние глубокие «вдохи» перед значительной потерей леса. Это ставит под сомнение долгосрочную эффективность арктической бореальной экосистемы в смягчении изменения климата.
Исследование также выявило, что «горячими точками» снижения устойчивости являются тёплые и сухие районы с высокой высотой и плотным растительным покровом. Работа команды поможет улучшить климатические модели, указав учёным, где вероятны изменения растительности. Авторы подчёркивают необходимость большего количества полевых наблюдений для понимания устойчивости региона и разработки стратегий управления рисками.