Карликовые кустарники - самые распространенные древесные растения в Арктике и, как и деревья в более низких широтах, образуют годичные кольца роста. Эти кольца можно измерить под микроскопом, чтобы выявить историю роста растений при прошлом климате, а также выявить реакцию роста на недавние климатические изменения, которые ярко проявляются в Арктике. Новое исследование показывает, как продолжающееся в настоящее время сокращение морского льда контролирует рост кустарников в Арктике. 

Морской лед в Арктике резко сократился за последние два десятилетия. Между тем, численность тундровых кустарников увеличивается во многих регионах Арктики. Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, показывает, что уменьшение площади морского льда в Арктике было связано с увеличением роста кустарников в некоторых регионах Арктики и снижением роста в других, как правило, более засушливых регионах. 

Результаты представлены в журнале Arctic Today, написанном научным писателем Йеретом Розеном, и их можно найти здесь. 

Собралась международная команда из восьми стран во главе с доктором Агатой Бухвал из польского Университета Адама Мицкевича в Познани, доктором Пэдди Салливаном из Университета Аляски в Анкоридже и профессором Джеффом Велкером из Университета Оулу. Этот консорциум собрал 23 существующих хронологии кустарниковых колец со всего Арктического бассейна и исследовал ширину кустарниковых колец по сравнению с изменениями протяженности морского льда, температуры воздуха и осадков за последние 100 лет. 

Председатель исследовательского центра Университета Арктики и профессор экологии и биогеохимии Арктики в Университете Оулу и Университета штата Калифорния, доктор Джефф Велкер, спонсировал и организовал исследование, частично при финансировании Национального научного фонда, Университета Арктики и Университета Оулу совместно с докторской диссертацией доктора Бухвала в Польше, Фулбрайт и Министерством науки и образования стипендии, чтобы присоединиться к лаборатории Велкерса. 

Велкер говорит: «Это исследование обеспечивает механистическое понимание того, как расходящиеся реакции роста кустарников на потепление в Арктике и потерю морского льда частично зависят от экогидрологии различных ландшафтов, где растут кустарники." 

В частности, пока кусты не испытывают засушливых условий, они демонстрируют положительную реакцию роста на уменьшение морского льда и потепление. Однако популяция кустарников в регионах, подверженных засухе, с большей вероятностью будет демонстрировать замедленный рост из-за потери морского льда и потепления. Эти результаты также указывают на роль талой воды и предшествующих зимних условий в поддержке экофизиологии и роста дивергентных кустарников, что недавно продемонстрировала лаборатория Велкера с помощью изотопных исследований (Есперсен и другие, 2018г.). 

В то время как озеленение и потемнение арктических тундр привлекают все большее внимание в последнее десятилетие, одной из сравнительно недостаточно изученных областей является конечная роль динамики и сокращения морского льда как движущих сил изменения наземной растительности. Сокращение морского льда становится мощной движущей силой потепления и связанных с ним изменений количества осадков в Арктике, а тундровые кустарники признаны климатически чувствительными посредниками изменений окружающей среды Арктики. Однако взаимодействие морского льда с кустарником в панарктическом масштабе не изучалось. «Комплексная оценка, представленная в нашем обобщении, не только устраняет этот пробел в знаниях, но также, что более важно, документирует противоположное влияние сокращения морского льда на летний климат и рост кустарников в масштабе биома», - говорит Бухвал. 

Почему нужно заботиться о тундровых кустарниках? Последствия возрастающей неоднородности реакции роста кустарников на изменения климата, вызванные морским льдом, могут быть широко распространенными, с локальными и глобальными последствиями, включая связывание углерода и эффекты альбедо. В то время как районы тундры, в которых преобладают повышающие выбросы, могут поглощать и накапливать больше углерода из атмосферы, области, в которых преобладают понижающие выбросы, могут быть областями увеличения потерь углерода в атмосферу. 

Изменения в росте и численности кустарников могут иметь дополнительные последствия для всей Арктики, связанные с пищевыми сетями, поскольку копытные, такие как карибу, северный олень и овцебык, используют эту форму жизни в качестве источника корма. Идеальные тундровые ландшафты для копытных обычно состоят из кустарников и трав. Но чрезмерное изобилие или полное отсутствие кустарников может нанести вред здоровью копытных и потенциально привести к сокращению стада, что, в свою очередь, может повлиять на натуральные сообщества, которые полагаются на белок копытных животных.