Арктика наиболее ощутимо подвержена последствиям глобального потепления. Согласно результатам моделирования, в предстоящие века сибирская тундра столкнется с существенными изменениями.
Глобальные изменения климата влияют на различные регионы Земли. Наиболее стремительные и значительные последствия наблюдаются в полярных областях, таких как Арктика. За последние 50 лет средняя температура в Арктике повысилась на два градуса, а тайга, состоящая в основном из лиственницы, продвигается на территорию сибирской тундры.
«Для Северного Ледовитого океана, морских льдов, может привести к существенным негативным изменениям, — рассказала профессор Ульрике Херцшу (Ulrike Herzschuh). — Но изменения окружающей среды произойдут и на суше. Огромные площади тундры в Сибири и Северной Америке сильно сократятся, в то время как граница леса (соседствующей с тундрой тайги. — Прим. ред.), которая уже медленно перемещается, вскоре начнет быстрое движение на север».
Тундра простирается вдоль арктических побережий Евразии, Северной Америки и ряда крупных островов, в том числе Гренландии. В этих местах возникли уникальные экосистемы, адаптированные к короткому лету и другим неблагоприятным условиям. Многие виды животных встречаются исключительно в тундре — примерно пять процентов растений являются эндемиками. К ним относятся, например, кустарничковые растения, дриады, полярный мак, а также ивовый и березовый стланик – это приземистые формы данных растений. В этой экосистеме обитают северные олени, лемминги, очень мохнатые полярные шмели и другие животные.
С помощью компьютерного моделирования исследователи из Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера (Германия) спрогнозировали дальнейшие изменения в этих экосистемах. Полученные результаты оказались неблагоприятными: для сохранения существенной части сибирской тундры необходимы решительные меры по борьбе с изменением климата.
Для анализа авторы статьи применили модель LAVESI, созданную в Институте Альфреда Вегенера. Эта модель отличается высоким разрешением и позволяет учитывать даже отдельные деревья, расположенные на границе тайги и тундры, а также их жизненный цикл.
Согласно прогнозам, реализация решительных мер по уменьшению выбросов парниковых газов (сценарий RCP 2.6) позволит, вероятно, ограничить дальнейшее повышение температуры в Арктике двумя градусами Цельсия или меньше. В противном случае, при сохранении интенсивных выбросов углекислого газа и других парниковых газов (сценарий RCP 8.5), нас может ожидать значительно более значительное потепление, и средняя температура летнего периода в Арктике к 2100 году увеличится на 14 градусов. Тайга в этой ситуации будет перемещаться на север со скоростью 30 километров в течение десятилетия. Однако тундра не располагает возможностью «отступать» на север, поскольку севернее расположен океан, и поэтому ее площадь будет быстро уменьшаться.
По консенсусным прогнозам, через 500 лет сохранится лишь шесть процентов от протяженного на четыре тысячи километров пояса сибирской тундры. Наиболее благоприятный сценарий предполагает сохранение около 30 процентов этих экосистем. Исследования показывают, что по мере сокращения площади тундра сначала трансформируется в два изолированных участка, разделенных расстоянием примерно в 2500 километров — на Таймыре и на Чукотке. Работа демонстрирует, что эти изменения будут необратимыми, и восстановление первоначального пояса тундры невозможно даже при дальнейшем похолодании климата.
Результаты нового исследования опубликованы в журнале eLife.