НАСА — Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства

Рост растительности в северных широтах Земли все больше напоминает более пышные широты на юге, согласно исследованию, финансируемому НАСА, основанному на 30-летней записи поверхности земли и недавно улучшенных наборах спутниковых данных.

Международная группа ученых из университета и НАСА изучила взаимосвязь между изменениями температуры поверхности и ростом растительности от 45 градусов северной широты до Северного Ледовитого океана. Результаты показывают, что температура и рост растительности в северных широтах теперь напоминают те, которые были обнаружены на 4-6 градусах южнее совсем недавно, в 1982 году.

«Высокие северные широты становятся теплее, арктический морской лед и продолжительность снежного покрова сокращаются, вегетационный период становится длиннее, а растения растут больше», — сказал Ранга Минени из Департамента Земли и окружающей среды Бостонского университета. «В северных арктических и бореальных районах характеристики сезонов меняются, что приводит к серьезным нарушениям для растений и связанных с ними экосистем».

Исследование было опубликовано в воскресенье, 10 марта, в журнале Nature Climate Change.

Из 10 миллионов квадратных миль (26 миллионов квадратных километров) северных земель, покрытых растительностью, от 34 до 41 процента показали увеличение роста растений (зеленый и синий), от 3 до 5 процентов — снижение роста растений (оранжевый и красный) и от 51 до 41 процента. 62 процента не показали никаких изменений (желтый цвет) за последние 30 лет. Спутниковые данные в этой визуализации получены от инструментов AVHRR и MODIS, которые вносят свой вклад в вегетативный индекс, который позволяет исследователям отслеживать изменения в росте растений на больших площадях.
Кредит: Студия научной визуализации Центра космических полетов имени Годдарда НАСА
› Увеличенное изображение

Майнени и его коллеги использовали спутниковые данные для количественной оценки изменений растительности на разных широтах с 1982 по 2011 год. Данные, использованные в этом исследовании, были получены с помощью усовершенствованных радиометров очень высокого разрешения NOAA (AVHRR), установленных на борту ряда полярно-орбитальных спутников, и спектрорадиометра среднего разрешения НАСА (MODIS). ) приборов на спутниках Terra и Aqua.

В результате усиленного потепления и более продолжительного вегетационного периода большие участки сильно продуктивной растительности теперь занимают треть северного ландшафта, или более 3,5 миллионов квадратных миль (9 миллионов квадратных километров). Это площадь, примерно равная территории Соединенных Штатов. Этот ландшафт напоминает то, что было найдено в 1982 году на расстоянии от 250 до 430 миль (от 400 до 700 километров) к югу.

«Это похоже на то, как Виннипег, Манитоба, переезжает в Миннеаполис-Сент-Пол всего за 30 лет», — сказал соавтор Комптон Такер из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.

Деревья укореняются, когда тает вечная мерзлота у Алтайских гор в России.
Кредит: Терри Каллаган, EU-Interact/Сергей Кирпотин, Томский государственный университет
› Увеличенное изображение

Зелень Арктики видна на земле как растущее изобилие высоких кустарников и деревьев по всей циркумполярной Арктике. Озеленение прилегающих бореальных территорий более выражено в Евразии, чем в Северной Америке.

По словам Минени, движущей силой изменений является усиленный парниковый эффект. Повышенные концентрации удерживающих тепло газов, таких как водяной пар, углекислый газ и метан, вызывают нагревание поверхности Земли, океана и нижних слоев атмосферы. Потепление уменьшает площадь полярного морского льда и снежного покрова, и, в свою очередь, более темные поверхности океана и суши поглощают больше солнечной энергии, тем самым еще больше нагревая воздух над ними.

«Это запускает цикл положительного усиления между потеплением и потерей морского льда и снежного покрова, который мы называем усиленным парниковым эффектом», — сказал Минени. «Парниковый эффект может еще больше усилиться в будущем, поскольку почвы на севере оттаивают, высвобождая потенциально значительное количество углекислого газа и метана».

Чтобы узнать, что нас ждет в будущем, ученые проанализировали 17 климатических моделей. Эти модели показывают, что повышение температуры в арктических и бореальных регионах будет эквивалентно смещению широты на 20 градусов к концу этого века по сравнению с периодом сравнения с 1951 по 1980 год.

Однако исследователи говорят, что рост растений на севере может не продолжаться по его нынешней траектории. Последствия усиленного парникового эффекта, такие как частые лесные пожары, вспышки нашествия вредителей и летние засухи, могут замедлить рост растений.

Кроме того, более высокие температуры в бореальной зоне сами по себе не гарантируют более активного роста растений, что также зависит от наличия воды и солнечного света.

«Спутниковые данные определяют области в бореальной зоне, которые являются более теплыми и сухими, и другие области, которые являются более теплыми и влажными, — сказал соавтор Рамакришна Немани из Исследовательского центра Эймса НАСА в Моффетт-Филд, Калифорния. рост."

«Мы обнаружили больше роста растений в бореальной зоне с 1982 по 1992 год, чем с 1992 по 2011 год, потому что в последние два десятилетия нашего исследования мы столкнулись с ограничениями воды», — сказал соавтор Санграм Гангули из Института экологических исследований области залива и НАСА. Эймс.

Данные, результаты и компьютерные коды этого исследования будут доступны на NASA Earth Exchange (NEX), совместном суперкомпьютерном комплексе в Исследовательском центре Эймса, Моффет-Филд, Калифорния. NEX предназначен для объединения ученых с данными, моделями и вычислительными ресурсами для ускорить исследования и инновации и обеспечить прозрачность.

Ссылки по теме

Соответствующий пресс-релиз штаб-квартиры НАСА: 13-069

Стив Коул
Штаб-квартира НАСА, Вашингтон, округ Колумбия
202-358-0918
stephen.e.cole@nasa.gov

Кэтрин Хансен
Центр космических полетов имени Годдарда НАСА, Гринбелт, Мэриленд.
301-286-1046
kathryn.h.hansen@nasa.gov

Рут Марлер
Исследовательский центр Эймса НАСА, Моффет Филд, Калифорния.
650-604-4709
ruth.marlaire@nasa.gov