Международная группа ученых под руководством Университета Лидса и Геологической службы Канады реконструировала прошлые условия влажности и историю растительности, чтобы определить, как три основных типа водно-болотных угодий канадской высокой Арктики отреагировали на потепление за последнее столетие.
Понимание прошлых экологических изменений в этом регионе позволяет более точно прогнозировать, как будущие изменения, такие как удлинение вегетационного периода и увеличение воды в результате таяния грунтовых льдов, могут повлиять на водно-болотные угодья.
Исследование, опубликованное в Geophysical Research Letters, показало, что в условиях потепления 21 века и при достаточной влажности некоторые арктические водно-болотные угодья могут превратиться в торфяники, создавая новые естественные системы хранения углерода и в некоторой степени уменьшая потери углерода от деградирующих торфяников в южных регионах.
Ведущий автор исследования Томас Сим, доктор философии в Школе географии в Лидсе, сказал: «Водно-болотные угодья высокой Арктики являются важными экосистемами и глобально важными хранилищами углерода. Однако отсутствуют данные долгосрочного мониторинга для многих отдаленных регионов Арктики, что затрудняет определение их реакции на недавнее потепление климата. Реконструкция экологической истории этих водно-болотных угодий с использованием косвенных данных может помочь нам понять прошлые экологические сдвиги в масштабе времени в десятилетия и столетия."
Соавтор исследования доктор Пол Моррис из исследовательского центра Water @ Leeds при университете сказал: «Наши результаты показывают, что эти суровые и относительно неизученные экосистемы реагируют на недавнее потепление климата и претерпевают экосистемные сдвиги. Хотя некоторые из этих водно-болотных угодий могут превратиться в продуктивные торфяники с будущим потеплением, долгосрочные последствия изменения климата, вероятно, будут варьироваться в зависимости от типа водно-болотных угодий.
«Хотя новые продуктивные торфяники могут образоваться в таких местах, как Высокий Арктический регион, деградация торфяников в других районах является серьезной глобальной проблемой.
Необходимо приложить все усилия для сохранения торфяников по всему миру – они являются невероятно важным компонентом глобального углеродного цикла."
Команда исследовала экологические реакции на потепление в двадцатом веке в трех типах водно-болотных угодий высокой Арктики: многоугольные болота, прибрежные болота и долинные болота. Макрофоссилии растений и раковинная амеба – крошечные одноклеточные организмы, обитающие на водно-болотных угодьях – в сочетании с радиоуглеродным датированием использовались в качестве заместителей исторических изменений в растительности и уровнях влажности.
Исследование показало, что все три типа водно-болотных угодий – за исключением определенных участков полигонального болота – испытали экосистемные сдвиги, которые совпали с увеличением количества дней в градусах роста: это единица, которую ученые используют для количественной оценки продолжительности вегетационного периода и тепла.
На прибрежном болоте увеличилось количество кустарников в связи с потеплением, в то время как на участках полигонального болота увеличилось разнообразие мхов.
Исследование также показало, что другие факторы окружающей среды, помимо потепления, могут способствовать изменениям растительности. Исследования показывают, что выпас арктических гусей, возможно, способствовал недавнему переходу от кустарников к мхам на прибрежных болотах. Популяция арктических казарок значительно увеличилась, и конкуренция за еду на местах летнего гнездования может вынудить их искать новые пастбища дальше на север, поскольку они согреваются.
Соавтор исследования доктор Дженнифер Гэллоуэй, доцент Орхусского института перспективных исследований, Дания и Геологической службы Канады, сказала: «Наше исследование подчеркивает сложные способы, которыми изменение климата влияет на экосистемы, и предполагает, что последствия потепления климата будут варьироваться в зависимости от по типу водно-болотных угодий. Хотя мы можем ясно видеть, что изменение климата меняет экологию арктических водно-болотных угодий, приведет ли это к переходу на продуктивные торфяники, на что будет сильно влиять сложная динамика, которая управляет водно-болотными угодьями."