Изменение климата меняет Арктику, вызывая таяние вечной мерзлоты, таяние ледников, пожары и изменения растительности. Эти события тесно связаны с энергетическим обменом между землей и атмосферой.
Исследователи из Цюрихского университета показали, что различные растительные сообщества в тундре играют ключевую роль в этом энергетическом обмене, но не учитываются в климатических моделях, сообщает «phys.org».
Волны тепла, которые прокатились по Европе этим летом, заставили многих людей осознать, насколько важны растения, когда дело доходит до охлаждения окружающей среды.
Но как различные виды растительности в Арктике влияют на энергообмен между поверхностью Земли и ее атмосферой? Это очень актуальный вопрос.
Арктика нагревается более чем в два раза быстрее, чем в среднем по миру, что приводит к таянию вечной мерзлоты и таянию ледников на региональном уровне. В глобальном масштабе это потепление отражается в последствиях вдали от Арктики, например, в холодном ущербе в экосистемах Восточной Азии.
Согласно новому исследованию, разнообразная растительность Арктики, которая игнорируется в климатических моделях, является одним из ключевых факторов обмена энергией между поверхностью суши Земли и атмосферой.
«Примечательно, что летом разница в тепловом потоке между двумя типами растительности, такими как ландшафт, в котором преобладают лишайники и мхи, и ландшафт с кустарниками, примерно такая же, как между поверхностью ледников и зелеными лугами», — говорит постдок Жаклин Оэри, автор исследования.
Арктическая растительность очень разнообразна и варьируется от сухих лугов и водно-болотных угодий до кустарников, в которых преобладают карликовые кустарники, а также бесплодные мхи и лишайники. Исследователи связали это разнообразие растительности со всеми доступными данными об обмене энергией, собранными 64 измерительными станциями в Арктике в период с 1994 по 2021 год.
Их внимание было сосредоточено на летних месяцах между июнем и августом, в течение которых солнечный свет и, следовательно, поглощение энергии особенно высоки. В зависимости от типа растительности либо поверхность, либо воздух нагреваются в разной степени. Кроме того, с увеличением плотности кустарников земля прогревается раньше после зимы. «Темные ветви кустарников рано выходят из-под снега, поглощают солнечный свет и передают его на поверхность задолго до того, как снег растает», — объясняет Оэри.
«Наши выводы об энергетических потоках в Арктике чрезвычайно актуальны, так как сохранение вечной мерзлоты в значительной степени зависит от теплового потока в землю», — говорит профессор UZH Габриэла Шепман-Штруб.
Данные исследования позволяют включить эффекты различных растительных сообществ и их распределение в климатические прогнозы. Таким образом, исследователи могут использовать улучшенные климатические модели, чтобы рассчитать, играет ли и в какой степени тундровая растительность в Арктике роль в охлаждении поверхности суши.
«Теперь мы знаем, какие растительные сообщества имеют особенно выраженный охлаждающий или согревающий эффект через обмен энергией. Это позволяет нам определить, как изменения в растительных сообществах, которые происходят во многих регионах Арктики, влияют на вечную мерзлоту», — говорит Шепман-Штруб.
Хотя Арктика стремительно меняется и оказывает серьезное влияние на погодную динамику всей планеты, надежных измерительных станций в этом регионе всего несколько.