0 просмотров

Земля и живые системы

Содержание

Поскольку изменение климата повышает температуру и меняет погоду во всем мире, оно также меняет правила игры для живых существ на суше. Весна начинается раньше, более жаркая погода приводит к большему количеству лесных пожаров, замерзшая арктическая почва тает, а сезонные события, такие как миграция и лиственность деревьев, происходят в разное время.

вечная мерзлота

Кредит: Джон А.Келли, Служба охраны природных ресурсов Министерства сельского хозяйства США

Почва, которая остается мерзлой в течение года, называется вечная мерзлота. На Аляске и в других местах вокруг Арктики вечная мерзлота со временем сокращается по мере повышения температуры.

Статья в тему:  Что глобальное потепление сделает с Мексикой

Изменения порождают новые изменения

Изменение климата меняет многие экосистемы Земли. Из-за этого животные могут потреблять меньше пищи, природные явления, такие как миграции, происходят в неподходящее время, или климат становится слишком жарким или слишком сухим для выживания молодых животных.

Даже если изменение климата наносит ущерб одним видам, оно может помочь другим, по крайней мере, в краткосрочной перспективе. Но при одновременном изменении стольких различных факторов общее воздействие будет огромным. А виды, которые не смогут приспособиться к этому изменившемуся миру, могут исчезнуть навсегда.

Набор данных Лесные пожары на подъеме

Набор данных 1
Лесные пожары на подъеме

По мере изменения климата более высокие температуры создают более сухую растительность — условия, способствующие более частым и интенсивным лесным пожарам. На этой карте показано количество лесных пожаров по всему миру за последние 10 лет.

Пожары на поверхности Земли, обнаруженные датчиками инфракрасного или теплового излучения на спутнике НАСА MODIS. Источник: Обсерватория Земли НАСА, Центр космических полетов имени Годдарда НАСА.

Как изменение климата приводит к большему количеству лесных пожаров?

Поскольку изменение климата вызывает повышение глобальной температуры, лето становится жарче и длиннее, что способствует высыханию деревьев, травы и других растений. Более сухие растения сгорают намного легче.

Более продолжительный теплый сезон также означает, что снег тает раньше. В таких местах, как Калифорния, где летом редко идут дожди, это означает, что в почве гораздо меньше воды, которую растения могут поглощать.

Статья в тему:  Большой процент ученых, считающих глобальное потепление, атеисты

В 2015 году исследователи обнаружили, что сезон пожаров на западе США теперь длится семь месяцев вместо пяти месяцев. В глобальном масштабе сезон пожаров в 2013 году был на 19% длиннее, чем в 1979 году.

Снежный покров Калифорнии, ее запасы влаги на год, в последние годы чаще были ниже среднего.Источник: на основе графика Департамента водных ресурсов Калифорнии.

Предоставление искры

Помимо создания засушливых условий, изменение климата иногда может способствовать возникновению лесных пожаров. В более жаркую погоду молнии бьют чаще — одно исследование предполагает, что на каждый градус по Цельсию повышения температуры в Соединенных Штатах будет на 12% больше ударов молнии. (Однако подавляющее большинство лесных пожаров возникает в результате деятельности человека.)

Аляска огонь

Предоставлено: Лесная служба США.

В 2015 году пожар Эгги-Крик на Аляске горел более двух месяцев, опалив около 30 000 акров земли.

Уже больше пожаров?

Изменение климата может уже привести к увеличению числа лесных пожаров. Например, одно исследование показало, что в 2015 году выгорело почти в два раза больше земель, чем в 1984 году. Однако, хотя изменение климата способствовало этому увеличению, существует множество других факторов, таких как то, как мы боремся с пожарами и как мы управляем своими силами. леса и растительность для предотвращения пожаров.

Лесные пожары также усугубляют изменение климата

Когда лесной пожар поглощает деревья, он превращает углерод дерева, который составляет большую часть его массы, в углекислый газ. В северных лесах тоже горят пожары торф, богатая углеродом почва под лесом, выделяющая больше углекислого газа. Этот дополнительный углекислый газ задерживает больше тепла в атмосфере, еще больше нагревая Землю.

Статья в тему:  Какой процент метеоролог глобального потепления

С другой стороны, крошечные частицы дыма от огня, называемые аэрозоли— блокировать солнечный свет в атмосфере, что оказывает временное охлаждающее воздействие на климат. Но даже принимая это во внимание, лесные пожары оказывают на климат чистое потепление.

Йеллоустонский огонь

Предоставлено: Служба национальных парков.

Пожар квасцов 2013 года в Йеллоустонском национальном парке, штат Вайоминг, начался из-за молнии и сжег более 7000 акров.

Похожие сайты

  • Карта глобальных лесных пожаров: карта мира со спутниковыми данными, показывающая все текущие пожары.
  • Глобальный тур по наблюдениям за огнем: Студия научной визуализации НАСА
  • «Обсерватория Земли» НАСА: Информация о глобальном мониторинге пожаров.
  • Вот что мы знаем о лесных пожарах и изменении климата: Научный американец статья
  • Усугубило ли изменение климата лесные пожары в Южной Калифорнии?: Атлантический океан статья
  • Лесные пожары могут растопить весь самолет: Национальная география статья
  • Вероятность молнии в континентальной части США: данные Национальной метеорологической службы NOAA.
Набор данных Индекс весны

Набор данных 2
Индекс весны

Из-за изменения климата весна наступает раньше? На приведенной ниже карте показано время наступления весны, основанное на том, когда впервые появляются листья на сирени и жимолости — среди первых растений, которые каждый год дают листья. Красные цвета на карте означают, что весна наступила раньше, чем обычно, а синие — что весна наступила позже, чем обычно.

Индекс первого листа, представленный Национальной фенологической сетью, показывает различия со средними датами листопада для клонированной сирени, сирени обыкновенной и двух видов жимолости, о чем сообщают тысячи наблюдателей по всей стране. Средние значения за 1981–2010 гг. Источник: Национальная фенологическая сеть.

Статья в тему:  Как глобальное потепление влияет на Австралию

Весна Уже?

Несколько исследований индекса первого листа и аналогичных записей показали, что в последние десятилетия весна начинается раньше. Одно исследование 276 национальных парков США, проведенное в 2016 году, показало, что в 76% парков весна началась раньше, чем в среднем, а в 53% парков недавняя весна была одной из самых ранних из когда-либо наблюдавшихся.

На первые всходы листьев и распускание цветов сильно влияет погода и, следовательно, изменение климата. Многим видам растений требуется определенное количество теплых дней (выше минимальной температуры), чтобы начать рост листьев. Когда эти теплые дни приходят раньше, листья прорастают раньше. Могут быть задействованы и другие факторы, такие как количество осадков и количество холодных зимних дней.

Красный адмирал Баттерфляй

1 кредит

В Центральной долине Калифорнии первый полет бабочки «Красный адмирал» происходит на 28 дней раньше, чем в 1970-х годах.Это один из многих видов бабочек, чей жизненный цикл изменился с потеплением климата.

Почему это важно

Более ранняя весна может вызвать проблемы для растений. Они могут быть более уязвимы для нападений вредителей, инвазивных видов, пожаров или могут просто сместить свой географический ареал в сторону более низких температур, что может нарушить жизнь других организмов, зависящих от этого растения.

Ты можешь помочь

Национальная фенологическая сеть приглашает общественность помочь им определить время наступления весны. Даже если в вашем дворе нет сирени или жимолости, вы можете представить наблюдения за другими растениями и животными, происходящими в вашем дворе или других близлежащих местах обитания. Посетите их веб-сайт Nature’s Notebook, чтобы узнать, как начать работу.

Статья в тему:  Как автомобили помогают бороться с глобальным потеплением

Калифорнийский мак

Другие сайты о наблюдении за весной

  • Блокнот природы
  • Весна в национальных парках наступает раньше: статья с сайта Climate.gov NOAA.
  • Индикаторы изменения климата из Программы исследований глобальных изменений США
  • Budburst: гражданский научный проект по изменению климата Чикагского ботанического сада.
Набор данных Даты листопада дубов

Набор данных 3
Дата листопада дубов

В Англии каждую весну, когда погода становится теплее, дубы раскрываются буйством крошечных зеленых листьев посреди угасающей зимней стужи. В 1947 году женщина по имени Джин Комбс начала каждый год записывать дату появления первых дубовых листьев в ее городе Эштед на юго-востоке Англии.

Дуб Budburst График

Сроки листопада дубов на юго-востоке Англии сдвинулись раньше за 67 лет наблюдений, начатых Жаном Комбом. Источник: на основе графика Woodland Trust.

Когда Комбс начала наблюдения, дубы возле ее дома пустили листья в начале мая. Но, как показывает этот график, с годами даты смещались все раньше и раньше. В 2017 году дубы регулярно выпускали листья на целый месяц раньше, чем в 1950 году.

Бутон английского дуба

Кредит: Мартина Прохачкова

Почки дуба черешчатого прорастают новыми листьями.

Ранние листья, более теплые температуры

Даты появления листьев сильно варьируются от года к году.Дубы, как правило, прорастают раньше, когда весенняя погода теплее, но на дату распускания листьев могут влиять и другие факторы.

Температурные аномалии

Температурные аномалии в Соединенном Королевстве — насколько температура отличалась от средней (между 1961–1990 гг.). Явная тенденция к потеплению с 1950 года хорошо согласуется с более ранними датами распускания листьев дуба, наблюдаемыми Комбсом. Источник: на основе графика Викисклада данных Центра Хэдли Метеобюро.

Статья в тему:  Как глобальное потепление повлияет на геостратегию Израиля

Внимательное наблюдение

Джин Комбс была не первой британкой, наблюдавшей за дубовыми листьями. Роберт Маршам (1708–1797) считается основателем области фенология— изучение времени природных явлений. Маршам изучал широкий спектр сезонных явлений, в том числе даты появления листьев на 13 деревьях, даты цветения растений, прибытие или первые песни перелетных птиц, а также размножение лягушек и жаб. Его потомки продолжали собирать эти данные после его смерти, вплоть до 1958 года.

Благодаря тщательному ведению записей Маршамом мы можем легко сравнить наблюдения сегодня с тем, что происходило до промышленной революции, когда использование ископаемого топлива стало увеличиваться, что привело к изменению климата.

Диаграмма Роберта Маршама

Диаграмма, опубликованная Робертом Маршамом в его Признаки весны, книга, в которой описаны его наблюдения за 60 лет.

Другие сайты о дубовой листве

  • Календарь природы от Woodland Trust в Великобритании.
  • Проект Beagle: европейский фенологический сайт.
  • Празднование трехсотлетия Роберта Маршама
Пример набора данных: птицы, которые опоздали на обед

Набор данных 4
Пример из практики: птицы, которые опоздали на обед

Европейская мухоловка-пеструшка страдает от последствий изменения климата. Повышение температуры приводит к тому, что источник пищи — гусеницы дуба — появляются на несколько недель раньше, чем раньше, — слишком рано для потомства.

Фото европейской мухоловки-пеструшки

Кредит: Франческо Веронезе

Европейская мухоловка-пеструшка имеет длину около пяти дюймов. Слово «пестрый» в его названии означает нечто, имеющее два цвета.

Статья в тему:  Как сильное извержение вулкана повлияет на глобальное потепление

Тщательно рассчитанная миграция

Европейская мухоловка-пеструшка — птица, достаточно маленькая, чтобы поместиться в вашей руке — каждую весну пролетает тысячи миль из Западной Африки в Европу, чтобы гнездиться на дубах.

Европейская мухоловка-пеструшка: более теплая погода в Европе означает, что гусеницы вылупляются до прибытия птиц, а это означает, что голодным птенцам не хватает еды, когда они вылупляются.

Раньше считалось, что яйца мухоловки вылупляются как раз в нужное время — когда деревья кишели гусеницами, чтобы птенцы могли их съесть. Но в последние годы, когда вылупляются птенцы, гусениц часто нигде нет. Источник: на основе карты Carnivora.net.

Гусеница зимней дубовой моли

1 кредит

Весной гусеницы зимней дубовой моли питаются молодыми листьями дуба.

В чем дело?

Поскольку весенние температуры повышаются, дубовые листья прорастают раньше, в результате чего гусеницы вылупляются на 20 дней раньше, чем раньше, — задолго до того, как птенцы мухоловки будут готовы их съесть. Мухоловки не могут просто мигрировать раньше, потому что они начинают свои миграции в ответ на то, что дни в Западной Африке становятся длиннее; и продолжительность дня не зависит от изменения климата.

Сокращение популяции мухоловок

Так как же птенцы выживают без гусениц? Многие из них этого не делают. Исследование показало, что популяция мухоловок в Нидерландах сократилась более чем на 90% в период с 1995 по 2015 год.

Поскольку мухоловки-пеструшки широко распространены в Европе, их вид не находится под угрозой. Но их история предполагает, что это могут быть другие, более хрупкие перелетные птицы, совершающие несвоевременные миграции. И они могут не так хорошо жить.

Статья в тему:  Как города могут внедрить архитектуру для сдерживания глобального потепления
Набор данных Размораживание вечной мерзлоты

Набор данных 5
Разморозка вечной мерзлоты

Вечная мерзлота земля, которая остается замороженной в течение двух лет или дольше. Поверх вечной мерзлоты лежит тонкий слой почвы, который ежегодно оттаивает и снова замерзает — активный слой. Если активный слой остается оттаивающим дольше, то вечная мерзлота под ним может начать сокращаться.

Карта вечной мерзлоты

На приведенной выше карте показана вечная мерзлота в арктических районах, таких как Аляска, Канада и Россия. Красные цвета означают, что активный слой оттаивал дольше среднего; синие цвета означают, что он был заморожен дольше, чем в среднем.(Среднее значение за период с 1979 по 2012 год.) График дает общее представление о таянии Арктики по годам. См. полный анимированный набор данных с 1979 года по настоящее время. Источник: Национальный центр данных по снегу и льду.

Теряем ли мы вечную мерзлоту?

Вечная мерзлота покрывает почти 25 процентов суши в Северном полушарии, но она может сокращаться. Температура в Арктике повышается быстрее, чем где-либо еще. По мере того как почва в активном слое оттаивает в течение более длительного времени (карта выше), вечная мерзлота под ним тает. Это может быть трудно контролировать, поскольку вечная мерзлота находится под землей, но исследования показывают, что в период с 1995 по 2005 год южная граница зоны вечной мерзлоты отступила примерно на 50 километров (30 миль).

Статья в тему:  Насколько прекращение вырубки лесов может повлиять на глобальное потепление

Белые участки имеют сплошную вечную мерзлоту (подстилают 90–100% площади суши). Серые области имеют прерывистую многолетнюю мерзлоту (50–90% площади), спорадическую многолетнюю мерзлоту (10–50%) или изолированную многолетнюю мерзлоту (менее 10%). Источник: Глобальная наземная сеть вечной мерзлоты.

Таяние вечной мерзлоты = неустойчивая земля

Лед в вечной мерзлоте действует как цемент, скрепляя массу замерзшей породы и почвы. Когда этот лед тает, земля над ним ослабевает и может даже рухнуть под тяжестью здания или дороги. Таким образом, ожидается, что на Аляске и в других северных районах таяние вечной мерзлоты нанесет ущерб городам, мостам, дорогам и другой инфраструктуре на миллиарды долларов.

Когда лед вечной мерзлоты (белый) тает, ослабленные почвы могут разрушаться и опускаться, особенно под тяжестью зданий или дорог. Вдоль берегов тающая вечная мерзлота чрезвычайно уязвима для эрозии океанскими волнами.

Фото наводнения в Ньютоке, Аляска

Кредит: Стэнли Том

Городу Ньюток на западе Аляски серьезно угрожает речная эрозия из-за таяния вечной мерзлоты. Дома едва возвышались над водой во время наводнения 2005 года (фото). К 2017 году, когда несколько домов оказались под угрозой обрушения, Аляска и федеральные власти выделили 1,7 миллиона долларов на переселение жителей в более безопасное место вверх по реке.

Порочный цикл плавления

Таяние вечной мерзлоты также может усугубить изменение климата, высвобождая захваченный углекислый газ и метан, газы, удерживающие тепло в атмосфере Земли. Поскольку вечная мерзлота изначально образовалась тысячи лет назад во время последнего ледникового периода, она содержит замороженные останки животных и растений. По мере таяния вечной мерзлоты микробы разрушают эти остатки, превращая содержащийся в них углерод в углекислый газ ( CO2) и метан (CH4).

Статья в тему:  Каковы будущие прогнозы глобального потепления

Фото вечной мерзлоты

Предоставлено: Брандт Мейкселл, Геологическая служба США.

Вечная мерзлота иногда не выглядит замороженной с поверхности, но эрозия иногда позволяет увидеть промерзшую ледяную почву под ней и активный слой над ней, который замерзает только зимой.

Больше сайтов о вечной мерзлоте

  • Вечная мерзлота — что это?: обзор Института Альфреда Вегенера.
  • Введение в вечную мерзлоту: дополнительная информация о вечной мерзлоте.
  • Международная ассоциация вечной мерзлоты: ведущая организация по исследованию вечной мерзлоты.
  • Тундра и вечная мерзлота: обзор ледяных историй Exploratorium.
  • Вечная мерзлота стала мягкой: Ледяные истории Эксплораториума.
  • Пошатываясь от последствий изменения климата, деревня на Аляске голосует за переселение: Газета "Нью-Йорк Таймс статья
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
Adblock
detector