Varmere vintre betyder mere regn på Svalbard -skærgården

Det siges ofte, at Arktis er et af de steder, der er mest sårbare over for klimaændringer. Temperaturerne stiger hurtigere der end andre steder på planeten. Stigende vintertemperaturer betyder stigende mængder regn i stedet for sne, og forskere arbejder stadig på at forstå præcis, hvad dette betyder på jorden.

Nu, et team af biologer, meteorologer og geofysikere har gennemgået år med snepakke- og vejrdata fra to steder i den arktiske øgruppe Svalbard og fundet, at den øgede mængde vinterregn har ført til mere is på jorden der. Deres resultater er netop blevet offentliggjort i Miljøforskningsbreve .

Skiftet er så stort, siger forskerne, at jorden stort set ikke har været fri for is om vinteren siden begyndelsen af ​​dette århundrede.

Regn på steder som Svalbard udgør en udfordring, der er mindre et problem i sydligere klimaer. Her, ved 78 grader N, polarnatten varer i mere end tre måneder, og jorden er underlagt af permafrost. Det betyder, at når det regner på sne, regnen kan fryse i bunden af ​​snesækken, skabe et lag is. Forskere kalder denne form for isdannelse "basalis, "fordi den ligger i bunden af ​​snesækken.

Det kan nogle gange være så tykt, at det helt kan indkapsle og dræbe planter, og sulte dyr, ligesom rensdyr, som normalt græsser på moser, dværgbuske og andet blad, som de finder ved at pote gennem sneen. I en 2013 -publikation i Videnskab , Økolog ved Norges Tekniske Universitet (NTNU) Brage Bremset Hansen og kolleger beskrev, hvordan en ekstrem isdannelse en vinter forhindrede voles, rype og rensdyr fra at finde mad, hvilket fik deres befolkning til at gå ned. Hansen er seniorforfatter af det nyligt udgivne papir.

Befolkning af polarræve, som lever af døde kroppe af døde rensdyr, boomede, da de andre dyr døde. Men i det følgende år, rævebestanden kæmpede, fordi alle rensdyr, der havde overlevet den store dødsfald, havde mere sommermad, da deres samlede antal var styrtdykket. Det betød færre slagtekroppe til ræve i år efter den store isning.

Basalis kan også udgøre problemer for rensdyrbesættere i de nordlige samfund, mens regn-på-sne, selv uden isdannelse, kan mætte snepakker til det punkt, hvor de kan lavine.

Hvor meget is afhænger af sne niveauer

Mængden af ​​sne, der allerede er på jorden, er en vigtig faktor for basal isdannelse, siger forskerne. "Hvornår, hvor og hvor meget is der dannes er en kompliceret proces, "siger Bart Peeters, artiklens hovedforfatter og en ph.d. kandidat ved NTNU's Center for Biodiversity Dynamics. "Men de vigtigste mønstre er klare:basalis dannes, når regn og smeltevand fryser på den frosne jord, selvom dette afhænger af, hvor dyb snesækken er, hvis der overhovedet er sne, og når det begynder at regne. "

Når der er meget sne på jorden og bare lidt regn, regnen kan blive opsuget af sneen og kan fryse inde i flokken. Det betyder ingen basalis. Når der er en tyk snepose, imidlertid, og meget regn, regnen kan fremskynde snesmeltning, så masser af vand kaskader gennem hele snesækken. Det fryser derefter, når det lander på den frosne jord i bunden af ​​pakken. Det er de forhold, der fører til dannelsen af ​​et tykt isnende lag.

Forskerne ønskede at vide, hvor udbredt dannelsen af ​​basalis er om vinteren. De undersøgte 2539 målinger af snesække over 16 år fra to steder på hovedøen Spitsbergen; en på kysten i en by, der hedder Ny-Ålesund, og en i Nordenskiöld Land i midten af ​​øen. Dette sidste område er cirka 20 km syd for den meteorologiske station i Svalbard Lufthavn i hovedbyen Longyearbyen.

Ud over data fra de to meteorologiske stationer ved Longyearbyen og Ny-Ålesund, forskerne var i stand til at få daglige gennemsnitlige lufttemperaturer og mængde regn fra fem andre stationer spredt ud over Svalbard. Dette gav dem mulighed for at lede efter mønstre i vinterregn på tværs af både rum og tid. Hvad de fandt ud af var, at den gennemsnitlige mængde vinterregn var mere end dobbelt så høj på kysten, end den var i midten af ​​øen. Det betød også tykkere basalis ved kysten.

Imidlertid, de fandt også ud af, at når det regnede om vinteren, det regnede normalt over afstande på flere hundrede kilometer. Ligeledes, hvis jorden var dækket af tyk is på kysten, det samme scenario blev fundet i midten af ​​øen.

"Vintervarme og regn-på-sne-begivenheder på Svalbard har en tendens til at forekomme, når regionen påvirkes af lavtrykssystemer fra sydvest, "sagde Ketil Isaksen, seniorforsker ved det norske meteorologiske institut og medforfatter af undersøgelsen. "Disse vejrsystemer favoriserer transport af vanddamp fra sydlige atlantiske kilder, bringer temperaturer og regn over nul over hele skærgården. "

Flytning er ikke en mulighed

Konklusionen er, at isning har tendens til at forekomme på tværs af store områder, og er ikke en lokal begivenhed, sagde forskerne. Som resultat, dyr, der overvintrer på øen, såsom rensdyr og rype, har ikke altid mulighed for at flytte til et bedre sted med mindre is.

Hansen siger, at den vigtigste økologiske betydning af de store regn-på-sne-begivenheder er, at det samtidig kan påvirke alle arterne i øens overvintrende dyresamfund.

"Det betyder i sidste ende, at op- og nedture i befolkninger såvel som i hele dyrelivssamfund kan synkroniseres over store afstande, "sagde han." I teorien, synkronisering af befolkningsdynamik over store afstande, forårsaget af udsving i vejret, vil øge den langsigtede risiko for udryddelse. "Han siger, imidlertid, at der ikke er tegn på, at de arter, der overvintrer på Svalbard -tundraen, i øjeblikket er i farezonen.

Hansen er leder af et projekt kaldet INSYNC, finansieret af Norges Forskningsråd, som ser på, hvordan klimaforandringer påvirker befolkningsdynamikken i de arktiske dyrelivssamfund.

Svalbard en klokke af de kommende ting

Ekstreme vejrbegivenheder, såsom regn-på-sne, bliver mere og mere almindeligt, sagde forskerne, og de forstår nu bedre, hvordan basalis dannes og de faktorer, der påvirker dens tykkelse og timing. Men da Arktis fortsætter med at varme, de komplekse forhold mellem regn, snepakke tykkelse, lufttemperaturer og timing i løbet af vinteren tyder på, at mønstre kan ændre sig, de sagde.

"Vi ved med stor tillid til, at de globale temperaturer vil fortsætte med at stige i årtier. Efterhånden som vintrene bliver varmere og vådere i Arktis, det vil være interessant at observere mønstrene i basalisningen, når snesækken smelter fuldstændigt og jorden overflade tøer op, "Sagde Peeters." Dog, fordi Arktis opvarmes hurtigst på Svalbard, det er en klokke af ting, der skal komme for økosystemer i andre regioner i det høje arktiske område. "