Tundrat on peetud oluliseks süsinikuauk, toimides valamuna, mis salvestab suures koguses süsinikku oma külmunud pinnasesse. Kuid mõjud kliimamuutused Nad muudavad seda funktsiooni põhjalikult. Temperatuuride järkjärguline tõus põhjustab selle süsiniku vabanemise kujul süsinikdioksiid (CO2) y metaan atmosfääri, süvendades globaalset soojenemist.
Tundra ökosüsteemid, mis asuvad sellistes arktilistes piirkondades nagu Gröönimaa, Siber ja Alaska, on kliimamuutuste suhtes eriti tundlikud. Põhja-Gröönimaal asuva Zackenbergi jaama teadlased on üle kümne aasta jälginud süsinikdioksiidi eelarvet põhjapoolkera tundra, mis paljastab, kuidas nendes piirkondades elavad organismid muudavad oma rolli süsiniku salvestajalt netoheitjateks.
Hiljutises uuringus, mis avaldati Geofüüsikaliste uuringute ajakiri, saab selgeks, et süsinikdioksiidi emissioon elusorganismide poolt, suureneb temperatuuri tõustes. Samuti protsess, fotosüntees, mis on CO2 kogumise võtmeks, on samuti negatiivselt mõjutatud. On kriitilisi temperatuure, näiteks 7 °C, mille ületamisel süsiniku säilitamine nendes ökosüsteemides praktiliselt lakkab.
Kliimamuutuste mõju tundra süsinikuringele
Süsinikuringet tundras mõjutavad otseselt temperatuurid. Kliima soojenedes sulab ülemine igikeltsakiht, mis omakorda võimaldab mikroorganismidel orgaaniline materjal varem külmunud. Selle protsessi tulemusena eraldub suures koguses CO2 ja metaan, kasvuhoonegaasid, mis suurendavad kliimamuutuste mõju.
Erinevad uuringud, näiteks üks, mille juhtis NASA Arktikas näitavad, et tundra areneb käitumise suunas, mis sarnaneb oma käitumisega boreaalsed metsad, ökosüsteemid, mida leidub madalamatel laiuskraadidel. See nähtus hõlmab taimeliikide, näiteks põõsaste ja väikeste puude rännet põhja poole, mis mõjutab ka süsinikuringet.
Satelliidivaatlused, kasutades arenenud tehnoloogiat, näiteks ICESat-2 y landat, on võimaldanud neid muutusi süsinikuringes ja taimestiku liikumist Arktika suunas dokumenteerida. Suurema põõsastaimestiku korral võib tundra neelata veidi süsinikdioksiidi, kuid igikeltsa sulamine on endiselt kriitiline oht, kuna vana süsiniku heitkogused kompenseerivad taimestiku täiendava omastamise.
Varajane sulatamine ja selle tagajärjed
Üks tundra suurimaid väljakutseid on varajane sulatamine seotud kliimamuutustega. Rühm teadlasi on juhtinud tähelepanu sellele, et pehmemate talvede tõttu toimuv kevade edenemine muudab tundra taimestiku elutsüklit. See muutus võib vähendada tundra võimet toimida a süsiniku valamu.
Tavaline tundratsükkel tagab, et taimed eraldavad lagunedes pikkadel talvedel aeglaselt süsinikku, võimaldades mullal seda säilitada. Kuid varajane sula tekitab selles tsüklis tasakaalustamatuse, hõlbustades CO2 emissiooni enne, kui taimed suudavad fotosünteesi kaudu absorbeerida märkimisväärses koguses. Tulemuseks on netopanus kasvuhoonegaaside suurenemisse.
Arktika soojenemine ja tundra taandumine
Arktika soojenemise kõige silmatorkavamate mõjude hulgas on tundra taganemine. Kui kliimamuutuste meetmeid rangelt ei rakendata, jääb hiljutiste uuringute kohaselt selle aastatuhande keskpaigaks Kirde-Venemaale alles vaid 6% praegusest tundrast. See protsess on tingitud selliste puuliikide laienemisest nagu siberi lehis, mis liiguvad põhja poole kiirusega 30 kilomeetrit kümnendis, tõrjudes välja tundrale iseloomulikud taimed.
See muutus ei mõjuta mitte ainult Arktika taimestikku ja loomastikku, vaid mõjutab ka tundra juba nõrgenenud võimet säilitada süsinikku, kiirendades kliimamuutusi kogu maailmas. Soojem temperatuur võimaldab orgaanilise aine suuremat lagunemist, mis omakorda vabastab igikeltsast veelgi rohkem süsinikku.
Tundra kui süsiniku neeldaja on ohus
Ajalooliselt on tundrat peetud a süsiniku valamu tõhus tänu madalatele temperatuuridele, mis piiravad orgaanilise aine lagunemist. Kuid globaalse soojenemise tagajärjed põhjustavad selle neeldaja rolli ohtu. Nagu igavene sulane sulab, hakkab eralduma suur hulk sajandeid talletatud süsinikku, mis võib muuta tundra pigem süsiniku netoallikaks kui valajaks.
Teaduslikud uuringud arutlevad jätkuvalt selle üle, kas need Arktika ökosüsteemid suudavad praegustes kliimatingimustes jätkata oma rolli täitmist süsiniku neeldajana, kuid ilmne on see, et temperatuur ja sulav pinnas ei tõota tundra süsiniku salvestamise võimele head. Selline olukord on pannud teadusringkonnad tungivalt üles kutsuma neid ökosüsteeme kaitsma, rakendades drastilisi meetmeid kliimamuutuste leevendamiseks.
Hiljutised uuringud näitavad jätkuvalt, et tundra, habras ökosüsteem, on muutumas, mis võib muuta selle peamist funktsiooni süsiniku neeldajana. Ilma piisavate meetmeteta eraldab igikeltsa kiirendatud sulamine jätkuvalt suures koguses kasvuhoonegaase, mis aitab veelgi kaasa globaalsele soojenemisele.