Opvarmende temperaturer driver arktisk grønning

Mens de arktiske somre bliver varme, Jordens nordlige landskaber er under forandring. Brug af satellitbilleder til at spore globale tundraøkosystemer gennem årtier, en ny undersøgelse viste, at regionen er blevet grønnere, da varmere luft- og jordtemperaturer fører til øget plantevækst.

"Den arktiske tundra er et af de koldeste biomer på Jorden, og det er også en af ​​de hurtigst opvarmende, " sagde Logan Berner, en global forandringsøkolog med Northern Arizona University i Flagstaff, der ledede den seneste forskning. "Denne arktiske grønning, vi ser, er virkelig et klokkeslag for globale klimaændringer - det er en reaktion på biomeskala på stigende lufttemperaturer."

Studiet, udgivet i denne uge i Naturkommunikation , er den første til at måle vegetationsændringer, der spænder over hele den arktiske tundra, fra Alaska og Canada til Sibirien, ved hjælp af satellitdata fra Landsat, en fælles mission af NASA og U.S. Geological Survey (USGS). Andre undersøgelser har brugt satellitdata til at se på mindre områder, da Landsat-data kan bruges til at bestemme, hvor meget aktivt voksende vegetation der er på jorden. Grønning kan repræsentere planter, der vokser mere, bliver tættere, og/eller buske, der trænger ind på typiske tundragræsser og mos.

Når tundravegetationen ændrer sig, det påvirker ikke kun dyrelivet, der er afhængigt af visse planter, men også de mennesker, der bor i regionen og er afhængige af lokale økosystemer for at få mad. Mens aktive planter vil absorbere mere kulstof fra atmosfæren, de opvarmende temperaturer kan også være optøende permafrost, og derved frigive drivhusgasser. Forskningen er en del af NASA's Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE), som sigter mod bedre at forstå, hvordan økosystemer reagerer i disse opvarmende miljøer og de bredere sociale implikationer.

Berner og hans kolleger brugte Landsat-dataene og yderligere beregninger til at estimere toppens grønhed for et givet år for hver af 50, 000 tilfældigt udvalgte steder på tværs af tundraen. Mellem 1985 og 2016, omkring 38 % af tundrapladserne i Alaska, Canada, og det vestlige Eurasien viste grønnere. Kun 3 % viste den modsatte bruningseffekt, hvilket ville betyde færre aktivt voksende planter. For at inkludere østlige eurasiske steder, de sammenlignede data fra 2000, da Landsat-satellitter regelmæssigt begyndte at indsamle billeder af den region. Med dette globale syn, 22 % af webstederne grønnes mellem 2000 og 2016, mens 4% brunede.

"Uanset om det er siden 1985 eller 2000, vi ser denne grønnere Arktis tydeligt i Landsat-rekorden, " sagde Berner. "Og vi ser denne grønnere biomeskala på samme tid og i samme periode, som vi ser virkelig hurtige stigninger i sommerlufttemperaturerne."

Forskerne sammenlignede disse grønne mønstre med andre faktorer, og fandt ud af, at det også er forbundet med højere jordtemperaturer og højere jordfugtighed. De bekræftede disse fund med plantevækstmålinger fra marksteder omkring Arktis.

"Landsat er nøglen til den slags målinger, fordi det indsamler data i en meget finere skala end det, der tidligere blev brugt", sagde Scott Goetz, en professor ved Northern Arizona University, som også arbejdede på undersøgelsen og leder ABoVE Science Team. Dette giver forskerne mulighed for at undersøge, hvad der driver ændringerne på tundraen. "Der er en masse mikroskalavariabilitet i Arktis, så det er vigtigt at arbejde med finere opløsning og samtidig have en lang dataregistrering, " sagde Goetz. "Det er derfor, Landsat er så værdifuldt."