Как арктические экосистемы приспосабливаются к изменениям климатических условий

Наука и жизньНаука

«Позеленение» Арктики: как его оценить и о чём оно свидетельствует

Кандидат биологических наук Владимир ЕЛСАКОВ, Институт биологии Коми научного центра УрО РАН.

Тундровые ландшафты — основные индикаторы глобальных изменений планеты последних десятилетий.

Изменение глобального климата неизбежно сказывается на состоянии животного и растительного мира. Наиболее сильно потепление выражено в Арктическом регионе, занимающем значительные территории нашей страны — примерно 5 млн км2 материковой земли и около 0,2 млн км2 островных земель. Обоснованно оценивать изменения, происходящие в Арктике, можно лишь, если вести систематические долговременные комплексные наблюдения атмосферы, криолитозоны, литосферы, ледового покрова, почв, флоры и фауны. К сожалению, из 118 российских станций наблюдений в Арктическом регионе в настоящее время работают лишь около половины, подавляющее большинство которых — метеорологические станции сети Росгидромета, и только 9,3% из них вели ранее или ведут сейчас мониторинг тех или иных компонентов экосистем.

Согласно данным метеостанции «Остров Котельный», расположенной в восточной части моря Лаптевых, среднегодовая приземная температура воздуха сначала снижалась (1936—1966 гг.), затем с 1966 по 1999 год в целом не менялась, и в последующие годы она устойчиво растёт. Среднегодовое значение приземной температуры воздуха выросло с −17,4°C в 1979 году до −9,9°C в 2020 году. Наиболее заметное увеличение температуры наблюдается после 2005 года, причём сильнее оно выражено поздней осенью (в октябре—ноябре) и ранней весной (в марте—апреле). Менялось и годовое количество выпавших осадков — периоды увеличения чередовались с фазами их уменьшения. Сходная картина изменений среднегодовой температуры воздуха и количества годовых осадков получена и на других арктических метеостанциях.

Расположение действующих и закрытых полярных станций в Арктической зоне РФ.

Глобальное потепление воздействует на все элементы экосистем: увеличивается глубина протаивания почвы в тёплый период года, повышается её температура, возрастает продуктивность растительных сообществ, изменяются ареалы распространения растений и животных, усиливается интенсивность геохимического круговорота элементов. Очевидно, свою немалую лепту в изменения вносит и хозяйственное освоение Арктики — добыча углеводородов и минерального сырья, развитие транспортной инфраструктуры, оленеводство.

Насколько хорошо арктические экосистемы приспосабливаются к изменениям климатических условий? Трансформация растительного покрова тундры наиболее ярко выражена на территориях, где происходили пожары и где сильнее было влияние человеческой деятельности. В отсутствие внешних механических воздействий, даже на фоне выраженных климатических изменений, тундровые растительные сообщества севера Западной Сибири на протяжении пятидесяти лет (с 1968 по 2018 год) проявляли высокую устойчивость. Нагляднее всего скорость изменений растительного покрова можно проследить, сопоставляя фотографии одного и того же участка, сделанные в разное время. Такое сопоставление отчётливо показывает смещение границ распространения древесной и кустарниковой растительности, причём изменение природных условий на участках предгорий проявляется значительно ярче, чем на равнинной части.

Для анализа изменений, происходящих в Арктическом регионе за последние 40—50 лет, используют данные спутникового зондирования и аэрофотосъёмки, полученные на одних и тех же территориях. Такой сравнительный анализ спутниковых и аэрофотоизображений природных территорий западной части Канадской Арктики, сделанных в разные годы, показал, что с 1980 по 2013 год площадь кустарниковой растительности выросла вдвое (с 41 до 80%), а площадь напочвенных лишайников сократилась с 48 до 13%. Схожие тенденции наблюдаются и в тундровых зонах России. Исследователи сходятся во мнении, что на большей части тундровой зоны увеличиваются запасы зелёной фитомассы — происходит «позеленение» Арктики. Однако интенсивность и масштабы данного явления неоднородны на разных участках Арктического региона.

Полученная со спутников информация используется для построения тематических карт Арктического региона. Они показывают происходящие в регионе природные изменения и явления, вызванные деятельностью человека. Такие карты вошли как самостоятельные картографические произведения в выпущенный в 2019 году атлас «Российская Арктика: Пространство. Время. Ресурсы».

Использование снимков из космоса осложняется необходимостью выбирать фотографии, сделанные в один год с одинаковым уровнем развития растений. Даже недельная разница между съёмками 25 июля и 1 августа 2017 года показала увеличение показателей зелёной фитомассы травяных ивняков сообществ Воркутинской тундры на 8%. Для статистически корректного сравнения важно анализировать серии изображений, полученных одним спутником или спутниками с близкой по характеристикам съёмочной аппаратурой. Огромную роль в достоверности данных играют и природные условия (освещённость, наличие в атмосфере дымки облаков), в которых проводится спутниковая съёмка. Их влияние можно устранить предобработкой изображений — топографической, атмосферной, радиометрической коррекцией.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Заповедные новости Заповедные новости

События из жизни заповедников: пополнение списка грибов и находка земляной пчелы

Наука и жизнь
От школьника-романтика до пелевинского героя: лучшие роли Михаила Ефремова в российском кино От школьника-романтика до пелевинского героя: лучшие роли Михаила Ефремова в российском кино

Вспоминаем культовых персонажей актера Михаила Ефремова

Правила жизни
Чёрная дыра по соседству? Чёрная дыра по соседству?

Может ли рядом с нами находится еще одна сверхмассивная чёрная дыра?

Наука и жизнь
Перспективы энергоскладов: как мы будем хранить электричество Перспективы энергоскладов: как мы будем хранить электричество

Какие надежные способы аккумулировать значительные объемы энергии существуют?

Монокль
Моя история Моя история

Напоминание, о чём пел Владимир Высоцкий в своей знаменитой «шахматной» песне

Дилетант
Легендарный Понтий Пилат Легендарный Понтий Пилат

Так кто же он был, этот римлянин, взявшийся судить Иисуса?

Знание – сила
Как королевские особы влияли на моду? Посмотрите на примеры королевы Виктории и принцессы Дианы Как королевские особы влияли на моду? Посмотрите на примеры королевы Виктории и принцессы Дианы

Влияние монархов на стиль даже в XXI веке куда глубже, чем кажется

ТехИнсайдер
Наука и жизнь. Архив: 1941—1945 годы Наука и жизнь. Архив: 1941—1945 годы

О чем писали в журнале «Наука и жизнь» в годы Великой Отечественной войны?

Наука и жизнь
Делянка лирохвоста Делянка лирохвоста

Большая птица-лира живет во влажных лесах восточной Австралии и Тасмании

Знание – сила
Токари без кодеров Токари без кодеров

Каких айтишников не хватает промышленности России?

Ведомости
Михаил Бахтин Михаил Бахтин

Зачем Бахтин понадобился Андропову и почему он так известен в Европе и Штатах?

Дилетант
Правило рецидивиста Правило рецидивиста

Норма, именуемая сегодня «Правилом Миранды», существовала далеко не всегда

Дилетант
Больше чем репост: как бизнесу делать кросс-промо, которое работает Больше чем репост: как бизнесу делать кросс-промо, которое работает

Кросс-промо: как найти хорошего партнера и построить успешную коллаборацию

Inc.
Запах города Запах города

Аромастилист о том, как не ошибиться в выборе парфюмерного гардероба

ЖАРА Magazine
Наука под знаком «Аненербе» Наука под знаком «Аненербе»

Наука может прекрасно себя чувствовать и в тиранических режимах

Знание – сила
Без диплома, но с работой Без диплома, но с работой

Почему студенты колледжей бросают учебу?

Ведомости
Филипп Киркоров: «Публика принимает меня любым, но далеко не всё прощает» Филипп Киркоров: «Публика принимает меня любым, но далеко не всё прощает»

Какой путь прошел Филипп Киркоров и сколько еще впереди

ЖАРА Magazine
Недолгий триумф «арийской физики» Недолгий триумф «арийской физики»

В какой тупик может завести себя наука, если станет служанкой нацизма

Знание – сила
Все в театр Все в театр

В Москве стартовал «Театральный бульвар», и он станет самым продолжительным

Ведомости
Хитовая история Хитовая история

Факты о песнях, которые в свое время возглавляли всевозможные чарты

ЖАРА Magazine
Ядерный зонтик Франции никого не спасет Ядерный зонтик Франции никого не спасет

Из каких компонентов складывается французский ядерный потенциал

Монокль
«Послы Ермака у Красного крыльца перед царём Иоанном Грозным» «Послы Ермака у Красного крыльца перед царём Иоанном Грозным»

Настоящее покорение земель Сибири началось в 1580-х годах

Дилетант
Вам и не снилось Вам и не снилось

Каким было время, когда снимался легендарный фильм «Вам и не снилось»

Лиза
«Мои счастливейшие дни…» «Мои счастливейшие дни…»

Понятие гения места, «genius loci» – к Остафьево применимо как нельзя более

Знание – сила
Июньская метель снежноцвета Июньская метель снежноцвета

Снежноцветы считаются красивейшими деревьями, и с этим трудно не согласиться

Наука и жизнь
Короткая ответственность Короткая ответственность

Почему короткие страховки ОСАГО остаются непопулярными?

Ведомости
Смерть им к лицу Смерть им к лицу

Вышел жизнеутверждающий комедийный сериал «Вверх дном: хаос на кладбище»

Weekend
Волнительный момент Волнительный момент

Как хронический стресс сказывается на коже?

Лиза
«Кузнец – это в первую очередь инженер» «Кузнец – это в первую очередь инженер»

Как ученые исследуют магнитное поле Земли? Влияют ли на нас магнитные бури?

Знание – сила
Ольга Пивень: «ИИ все глубже интегрируется в бизнес-процессы» Ольга Пивень: «ИИ все глубже интегрируется в бизнес-процессы»

Ольга Пивень о достижениях конференции «Цифровая индустрия промышленной России»

Ведомости
Открыть в приложении