Тундры за последние 30 лет стали выше и теплее

Результаты 30-летних наблюдений показали, что в тундрах потеплело и растения стали в среднем на 8 сантиметров выше. Подобные исследования подчеркивают, с какой скоростью экосистемы реагируют на изменения климата, и позволяют строить более точные экологические модели в контексте глобального потепления. Статья с итогами работы опубликована в Nature.

По подсчетам экологов, в слое характерной для тундр вечной мерзлоты содержится около 50% всего почвенного углерода. Если он высвободится, это может усилить парниковый эффект и, как следствие, ускорить темпы глобального потепления. Растительный покров, в свою очередь, играет одну из ключевых ролей в круговороте углерода и энергетическом балансе экосистем, нарушение которых может влиять на региональный и глобальный климат. Функциональные признаки растений косвенно влияют на круговорот элементов в экосистеме и могут отражать как почвенные, так и надземные запасы углерода в ней.

Международный коллектив ботаников и экологов на протяжении 30 лет собирал данные о температуре, влажности почвы и 7 функциональных признаках растений со 117 экспериментальных площадок, расположенных в тундровых сообществах, включая высокогорные. Три из этих признаков: отношение площади листа к его сухой массе, содержание азота в тканях, отношение сухой массы листа к влажной — косвенно воздействуют на скорость круговорота веществ в экосистеме, а другие, в числе которых площадь листа и высота растения, влияют на перераспределение тепла и влаги, а также отражают надземные запасы углерода растительного сообщества.

Помимо функциональных признаков растений, ученые фиксировали два климатических показателя: температура воздуха и влажность почвы — и отслеживали их изменения во времени. В течение 30 лет наблюдений на большей части площадок температура повысилась в среднем на 0,09 °C в год. Наибольшие изменения среди функциональных признаков ученые обнаружили в высоте растений: ее увеличение отмечено на всех 117 точках, в среднем тундры стали выше на 8 сантиметров. Кроме того, исследователи выявили прямую корреляцию между удельной листовой поверхностью (соотношение площади листа к его сухой массе) и летней температурой, только этот тренд более выражен во влажных районах. Обратную корреляцию с температурой демонстрирует соотношение сухой массы листа к влажной, то есть при увеличении температуры возрастает содержание влаги в листьях тундровых растений.

«Наше исследование уникально своей масштабностью: никто прежде на столь обширной географии и столь длительном периоде времени не анализировал связь между признаками растений и климатическими параметрами, — поясняет один из авторов статьи, сотрудник МГУ имени М.В. Ломоносова Владимир Онипченко. — Для нас было весьма удивительным выяснить, что больше всего повышение температуры сказывается на высоте растений, причем эта особенность характерна для всех точек наблюдения. Полученные результаты дают широкое представление о процессах, происходящих в тундровых экосистемах в контексте глобального потепления, и позволяют уточнить ныне существующие экологические модели».

Исследование проводилось в рамках проекта «Ноев ковчег», поддержанного Российским научным фондом (РНФ).

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.