Tundrę uznano za ważną kopalnia węgla, pełniąc rolę pochłaniacza, który przechowuje duże ilości węgla w zamarzniętej glebie. Jednakże skutki wymiana climático Głęboko zmieniają tę funkcję. Postępujący wzrost temperatur powoduje uwalnianie się tego węgla w postaci dwutlenek węgla (CO2) y metan do atmosfery, pogłębiając globalne ocieplenie.
Ekosystemy tundry, zlokalizowane w regionach arktycznych, takich jak Grenlandia, Syberia i Alaska, są szczególnie wrażliwe na zmiany klimatyczne. Od ponad dekady badacze ze stacji Zackenberg w północnej Grenlandii monitorują budżet emisji dwutlenku węgla w atmosferze tundra półkuli północnej, ujawniając, jak organizmy zamieszkujące te regiony zmieniają swoją rolę z magazynowania dwutlenku węgla na emitentów netto.
W najnowszym badaniu opublikowanym w czasopiśmie „ Journal of Geophysical Research, staje się jasne, że emisja dwutlenku węgla przez organizmy żywe wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Podobnie proces fotosynteza, klucz do wychwytywania CO2, również ma to negatywny wpływ. Występują temperatury krytyczne, takie jak 7°C, których przekroczenie powoduje, że magazynowanie dwutlenku węgla w tych ekosystemach praktycznie ustaje.
Wpływ zmian klimatycznych na obieg węgla w tundrze
Na obieg węgla w tundrze bezpośredni wpływ mają temperatury. W miarę ocieplania się klimatu górna warstwa wiecznej zmarzliny topnieje, co z kolei umożliwia mikroorganizmom rozkład materiał organiczny wcześniej zamrożone. Proces ten powoduje uwolnienie dużych ilości CO2 i metan, gazy cieplarniane, które zwiększają wpływ zmian klimatycznych.
Różne badania, takie jak to kierowane przez NASA w Arktyce pokazują, że tundra ewoluuje w kierunku zachowania bardziej podobnego do tundry lasy borealne, ekosystemy występujące na obszarach niższych szerokości geograficznych. Zjawisko to obejmuje migrację gatunków roślin, takich jak krzewy i małe drzewa, w kierunku północnym, co również wpływa na obieg węgla.
Obserwacje satelitarne, wykorzystujące zaawansowane technologie m.in ICESsat-2 y landaty, umożliwiły udokumentowanie tych zmian w obiegu węgla i przemieszczaniu się roślinności w kierunku Arktyki. Przy większej roślinności krzewiastej tundra mogłaby wchłonąć część CO2, ale topnienie wiecznej zmarzliny pozostaje poważnym zagrożeniem, ponieważ emisje starego węgla zrównoważą wszelkie dodatkowe pochłanianie przez roślinność.
Wczesne rozmrażanie i jego konsekwencje
Jednym z największych wyzwań stojących przed tundrą jest wczesne rozmrażanie związane ze zmianami klimatycznymi. Grupa badaczy zwróciła uwagę, że nadejście wiosny, które następuje w wyniku łagodniejszych zim, zmienia cykl życiowy roślinności w tundrze. Ta zmiana może zmniejszyć zdolność tundry do działania jako: pochłaniacz węgla.
Normalny cykl tundrowy zapewnia, że rośliny rozkładając się, podczas długich zim powoli uwalniają węgiel, umożliwiając jego magazynowanie w glebie. Jednak wczesna odwilż powoduje brak równowagi w tym cyklu, ułatwiając emisję CO2, zanim rośliny będą mogły wchłonąć znaczne ilości w procesie fotosyntezy. Rezultatem jest wkład netto we wzrost emisji gazów cieplarnianych.
Ocieplenie Arktyki i cofanie się tundry
Do najbardziej uderzających skutków ocieplenia Arktyki należy odwrót tundry. Według ostatnich badań, jeśli środki związane ze zmianą klimatu nie zostaną rygorystycznie wdrożone, szacuje się, że do połowy obecnego tysiąclecia w północno-wschodniej Rosji pozostanie jedynie 6% obecnej tundry. Proces ten wynika z ekspansji gatunków drzew, takich jak modrzew syberyjski, które posuwają się na północ z szybkością 30 kilometrów na dekadę, wypierając charakterystyczne rośliny tundry.
Ta zmiana ma wpływ nie tylko na florę i faunę Arktyki, ale także wpływa na i tak już osłabioną zdolność tundry do magazynowania dwutlenku węgla, przyspieszając zmiany klimatyczne na całym świecie. Wyższe temperatury pozwalają na większy rozkład materii organicznej, co z kolei uwalnia jeszcze więcej węgla z wiecznej zmarzliny.
Tundra jako pochłaniacz dwutlenku węgla w niebezpieczeństwie
Historycznie rzecz biorąc, tundra była uważana za: pochłaniacz węgla efektywny dzięki niskim temperaturom, które ograniczają rozkład materii organicznej. Jednakże skutki globalnego ocieplenia powodują, że rola pochłaniacza wody zostaje zagrożona. jako zmarzlina topnieje, zaczynają uwalniać się duże ilości węgla zmagazynowanego przez stulecia, co może przekształcić tundrę w źródło węgla netto, a nie pochłaniacz.
W badaniach naukowych w dalszym ciągu toczy się debata, czy ekosystemy arktyczne będą w stanie w obecnych warunkach klimatycznych w dalszym ciągu pełnić swoją rolę pochłaniaczy dwutlenku węgla, jednak oczywiste jest, że wzrost temperatura i rozmrażanie gleby nie wróżą dobrze zdolności tundry do magazynowania dwutlenku węgla. Sytuacja ta skłoniła społeczność naukową do pilnego wezwania do ochrony tych ekosystemów i wdrożenia drastycznych środków w celu łagodzenia zmiany klimatu.
Niedawne badania w dalszym ciągu pokazują, że tundra, delikatny ekosystem, przechodzi proces transformacji, która może zmienić jej podstawową funkcję pochłaniacza dwutlenku węgla. Bez odpowiednich środków przyspieszone rozmrażanie wiecznej zmarzliny będzie w dalszym ciągu uwalniać duże ilości gazów cieplarnianych, co jeszcze bardziej przyczyni się do globalnego ocieplenia.