Тундрата се счита за важна въглеродна яма, действайки като поглътител, който съхранява големи количества въглерод в замръзналата си почва. Въпреки това ефектите от изменение на климата Те коренно променят тази функция. Прогресивното повишаване на температурите причинява освобождаването на този въглерод под формата на въглероден диоксид (CO2) y метан в атмосферата, влошавайки глобалното затопляне.
Тундровите екосистеми, разположени в арктическите региони като Гренландия, Сибир и Аляска, са особено чувствителни към промените в климата. Повече от десетилетие изследователи от станцията Закенберг в Северна Гренландия наблюдават въглеродния бюджет в тундра на северното полукълбо, разкривайки как организмите, които обитават тези региони, променят ролята си от съхранение на въглерод към нетни емитери.
В скорошно проучване, публикувано в Списание за геофизични изследвания, става ясно, че емисия на въглероден диоксид от живи организми се увеличава с повишаване на температурите. По същия начин процесът на фотосинтеза, ключът към улавянето на CO2, също е отрицателно засегнат. Има критични температури, като например 7ºC, които веднъж превишени, съхранението на въглерод в тези екосистеми на практика престава.
Въздействие на изменението на климата върху въглеродния цикъл на тундрата
Въглеродният цикъл в тундрата се влияе пряко от температурите. Със затоплянето на климата горният слой на вечната замръзналост се размразява, което от своя страна позволява на микроорганизмите да разграждат органичен материал предварително замразени. Този процес води до освобождаване на големи количества CO2 и метан, парникови газове, които увеличават въздействието на изменението на климата.
Различни проучвания, като това, ръководено от НАСА в Арктика, показват, че тундрата се развива към поведение, което е по-подобно на това на бореални гори, екосистеми, открити в райони с по-ниска географска ширина. Това явление включва миграцията на растителни видове като храсти и малки дървета на север, което също влияе върху въглеродния цикъл.
Сателитни наблюдения, използвайки напреднала технология като напр ICESat-2 y ландат, направиха възможно документирането на тези промени в въглеродния цикъл и движението на растителността към Арктика. С повече храстова растителност тундрата може да абсорбира малко CO2, но размразяването на вечната замръзналост остава критична заплаха, тъй като емисиите на стар въглерод ще компенсират всяко допълнително поглъщане от растителността.
Ранно размразяване и последствията от него
Едно от най-големите предизвикателства пред тундрата е ранно размразяване свързани с изменението на климата. Група изследователи посочиха, че настъпването на пролетта, което се случва поради по-меките зими, променя жизнения цикъл на растителността в тундрата. Тази промяна може да намали способността на тундрата да действа като въглеродна мивка.
Нормалният цикъл на тундрата гарантира, че растенията, докато се разлагат, бавно освобождават въглерод през дългите зими, което позволява на почвата да го съхранява. Ранното размразяване обаче създава дисбаланс в този цикъл, улеснявайки емисиите на CO2, преди растенията да могат да абсорбират значителни количества чрез фотосинтеза. Резултатът е нетен принос за увеличаването на парниковите газове.
Затопляне на Арктика и оттегляне на тундрата
Сред най-впечатляващите ефекти от затоплянето в Арктика е тундра отстъпление. Според последните изследвания, ако мерките срещу изменението на климата не се прилагат стриктно, се изчислява, че до средата на това хилядолетие само 6% от сегашната тундра ще остане в североизточна Русия. Този процес се дължи на разширяването на дървесните видове като напр сибирска лиственица, които напредват на север със скорост от 30 километра на десетилетие, измествайки характерните растения на тундрата.
Тази промяна не само оказва влияние върху арктическата флора и фауна, но също така засяга вече отслабения капацитет на тундрата да съхранява въглерод, ускорявайки изменението на климата в световен мащаб. По-високите температури позволяват по-голямо разлагане на органична материя, което на свой ред освобождава още повече въглерод от вечно замръзналата земя.
Тундрата като въглероден поглътител в опасност
В исторически план тундрата се е считала за въглеродна мивка ефикасен поради ниските температури, които ограничават разграждането на органичните вещества. Ефектите от глобалното затопляне обаче причиняват компрометиране на тази роля на поглъщане. Като вечната замръзналост се топи, големи количества въглерод, съхраняван от векове, започват да се освобождават, което може да превърне тундрата в нетен източник на въглерод, а не в поглътител.
Научните изследвания продължават да обсъждат дали тези арктически екосистеми могат да продължат да изпълняват ролята си на въглеродни поглътители при настоящите климатични условия, но това, което е очевидно, е, че нарастването на температура и размразяването на почвата не предвещават нищо добро за капацитета за съхранение на въглерод в тундрата. Тази ситуация накара научната общност да отправи спешни призиви за защита на тези екосистеми, прилагайки драстични мерки за смекчаване на изменението на климата.
Последните проучвания продължават да показват, че тундрата, крехка екосистема, е в процес на трансформация, която може да промени основната й функция като поглътител на въглерод. Без адекватни мерки ускореното размразяване на вечната замръзналост ще продължи да освобождава големи количества парникови газове, което допълнително ще допринесе за глобалното затопляне.