Арктика и бореальные широты являются одними из наиболее быстро нагревающихся регионов на Земле. Недавние исследования, проведенные учеными из Калифорнийского университета в Ирвайне, раскрывают изменения в экосистемах этих территорий. Команда под руководством кандидата наук по Земле Джинхёка Кима из лаборатории профессора науки о Земле Джеймса Рандерсона выявила, как лесные пожары влияют на процессы фотосинтеза в лесах Канады и на Аляске.
Согласно сообщению на портале phys.org, ученые обнаружили, что учащение лесных пожаров приводит к уничтожению черных еловых лесов, которые растут медленно и вносят свой вклад в органический слой почвы. В результате пожаров на месте еловых лесов появляются лиственные кустарники и деревья, такие как ива и осина, обладающие более высоким метаболизмом и способностью к более быстрой регенерации. В 2023 году в Канаде произошел наиболее разрушительный сезон лесных пожаров, в результате чего было уничтожено более 46 миллионов акров лесной территории. По мнению авторов исследования, такие пожары могут ускорить процессы изменения в арктических лесах, которые уже подвергаются воздействию изменения климата.
На место вечнозеленых хвойных лесов, возможно, начнут активно расти быстрорастущие породы.
В другом исследовании, проведенном под руководством кандидата наук по Земле Эллисон Уэлч, ученые исследуют распространение растений в арктической и альпийской тундре. Они также отмечают уменьшение толщины органического слоя, верхнего слоя почвы, на своих исследуемых участках в тундре. Эти исследования дают представление о глубоких изменениях, происходящих на севере Земли под воздействием изменения климата и других факторов.
Отслеживание и анализ таких процессов являются важными для понимания экологических изменений и разработки эффективных стратегий адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды на арктических и бореальных территориях.
Органические слои в Арктике являются ключевыми элементами, определяющими стабильность вечной мерзлоты. Более тонкие органические слои означают менее эффективную изоляцию от воздействия внешних факторов на этот фрагмент замерзшей земли.
Вечная мерзлота в себе содержит огромные запасы замороженных органических веществ, которые при неблагоприятных изменениях могут быть высвобождены в окружающую среду. Исследования показывают, что с изменением климата в арктической зоне, происходят значительные изменения в экосистемах.
Третье исследование, основанное на полевых измерениях и компьютерном моделировании, выявило рост выбросов молекулы изопрена в атмосферу в результате потепления. Изопрен оказывает влияние на формирование озона, аэрозолей и уровня метана в воздухе, что может иметь последствия для климата и окружающей среды.
Растения производят больше изопрена при повышении температуры, что также способствует увеличению выбросов в атмосферу. Бореальные экосистемы в Арктике подвержены быстрым изменениям из-за лесных пожаров и климатических изменений. Активизация лесных пожаров может ускорить процесс таяния вечной мерзлоты из-за влияния на растительный покров.
Сложные взаимосвязи между изменениями в растительных сообществах и реакцией растений на быстро меняющийся климат делают окружающую среду нестабильной. Понимание этих процессов является важным для предсказания и минимизации негативных последствий для окружающей среды и всей планеты.
Необходимо проводить дальнейшие исследования для более глубокого понимания взаимодействия между растениями, климатическими изменениями и состоянием вечной мерзлоты в Арктике.