Сибирская тундра может полностью исчезнуть к 2500 году из-за глобального потепления. Для того, чтобы этого не случилось, необходимо сократить выбросы парниковых газов, которые ускоряют изменения климата, сообщает Live Science.
Даже при наиболее оптимистичном сценарии, две трети местного ландшафта с коротким вегетативным периодом и покровом, состоящим в основном из трав, мхов, кустарников и лишайников, исчезнут, оставив после себя два фрагмента, разделенных 2500 километрами. Таяние вечной мерзлоты тундры приведет к высвобождению парниковых газов, связанных в ней, что еще больше ускорит потепление климата.
«Мы были ошеломлены тем, насколько быстро тундру могут сменить леса», - заявил эколог из Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца Института Альфреда Вегенера Стефан Крузе. Исчезновение тундры нанесет вред не только биоразнообразию и человеческой культуре, но и может усугубить потепление в Арктике, которое и так идет в два раза быстрее, чем в других регионах планеты.
В период с 1960 по 2019 год температура в арктическом регионе выросла в среднем на четыре градуса Цельсия. Это привело к уменьшению объемов морского льда и повлияло на сушу Арктики. Одним из последствий роста температуры является продвижение лесов на север.
Насколько быстро такие леса смогут заменить травянисто-кустарниковую экосистему тундры, неизвестно. По словам Крузе, изменение линии лесов в ответ на глобальное потепление неодинаково по всему миру. В некоторых регионах деревья продвинулись на север, в других – остались на месте. Предыдущие исследования тундры проводились на небольших регионах, но от участка к участку обстоятельства могут меняться.
Теперь Крузе и его коллега Ульрике Герцшу создали новую компьютерную модель, которая оценила все пространство сибирской тундры протяженностью 4000 километров. Эта модель учитывает жизненный цикл отдельных деревьев: от того, как далеко они могут сеять семена, до того, насколько хорошо они растут, сталкиваясь с конкуренцией со стороны других деревьев. Кроме того, учитывается скорость роста в зависимости от температуры, осадков и глубины летнего протаивания вечной мерзлоты.
Оказалось, что когда деревья начинаю двигаться на север в ответ на глобальное потепление, они делают это быстро. Более того, они вряд ли отступят, если температура снова снизится. В сценарии, при котором выбросы углерода сократятся до нуля к 2100 году, а повышение температуры остановится в пределах двух градусов Цельсия, к 2500 году останется только 32,7% сегодняшней тундры. И она будет разделена на две мини-тундры: одна на Чукотке, одна – на полуострове Таймыр.
Но даже этот сценарий может быть недостижимым, если не предпринять важные действия очень быстро. Это значит, что результат изменений климата для тундры может быть гораздо более плачевным. В среднем сценарии, при котором выбросы углерода не сократятся до 2050 года и буду уменьшены вполовину к 2100, к 2500 году непокрытыми лесами останутся только 5,7% нынешней площади тундры.
В сценарии с более быстрым потеплением деревья могут продвинутся на 30 километров к северу. Когда ученые смоделировали похолодание климата, наступившее за потеплением, они выяснили, что деревья не будут отступать так же быстро, как надвигались. Крузе подчеркивает, что после того, как взрослые деревья укоренятся, они могут выдержать многое.
Исследователи прямо не моделировали, как сокращение площади тундры скажется на ее обитателях, таких как северные олени. Но жизнь в двух популяциях, разделенных пространством, мешающим межгрупповому скрещиванию, как правило, плохо влияет на вид. Северные олени в течение года мигрируют с севера на юг и обратно, неизвестно, как распространение леса скажется на этих миграциях.
Последствия ощутят и люди. Коренные народы, такие как ненцы, пасут северных оленей и охотятся на них. По словам Крузе, потеря тундры может сказаться на культуре этих народов.
Как исчезновение тундры скажется на будущем глобального потепления, также неясно. Но покрытие мшистых, кустарниковых лугов деревьями может усугубить ситуацию. Заснеженная тундра светлее, чем полог лиственного леса. То есть, лес будет поглощать больше тепла, что может сделать Арктику еще более жарким местом. А это дополнительное тепло может усугубить таяние вечной мерзлоты тундры, которая содержит огромное количество парниковых газов. Таяние приведет к их высвобождению, а также «разбудит» бактерии и вирусы.
Изменения, вероятно, не ограничатся просто заменой тундры лиственными лесами. По мере таяния все большего количества вечной мерзлоты во время более жаркого лета, мигрировать будут и вечнозеленые деревья. Они остаются покрытыми листьями весь год, поглощая еще больше тепла, чем лиственные. Южная сторона тайги, где температура уже выше, чем на севере, скорее всего, нагреется еще больше, что приведет к засухе и лесным пожарам, которые выбрасывают в атмосферу еще больше углерода.
Ранее Всемирная метеорологическая организация (ВМО) заявила о том, что существует шанс, что средняя температура на планете достигнет показателя в 1,5 градуса выше доиндустриального уровня уже в ближайшие пять лет. Эти шансы оцениваются примерно 50/50.