Языки

Арктика: чем зеленее, тем теплее?

Увеличение роста растений приводит к аккумулированию больших объемов тепла, изменению теплового баланса и таянию арктических льдов

Ранее ученые не могли объяснить, почему потепление в Арктике идет более быстрыми темпами, чем в других частях планеты, но недавние исследования показывают, что в этом могут быть виноваты растения: они привлекают солнечный свет, аккумулируют тепло и даже взаимодействуют с атмосферой, влияя на морские льды.

Location
«Гринпис», возможно, придется выбрать новый цвет, учитывая растущее число фактов, указывающих на то, что зеленые растения ускоряют процесс потепления в Арктике. Новое исследование показало, что взаимодействие быстрорастущих растений с атмосферой и морскими льдами в полярных районах приводит к образованию сложной и опасной обратной связи между ними.

 Подобная связь могла бы увеличить потепление в высоких широтах на 1-2 градуса, впервые объясняя, почему потепление в Арктике происходит намного быстрее, чем на остальной части планеты.

«Думаю, что это один из наиболее серьезных факторов, не учитываемый существующими моделями, - объясняет автор исследования Делянг Чен из Гётеборгского университета. – В моделях МГЭИК не учитывается динамика растительности».

Поскольку для производства энергии растениям требуется углекислый газ, атмосфера с более высоким содержанием углерода стимулирует ускоренный рост растений; к тому же им проще расти в более теплой атмосфере. Растения поглощают солнечное тепло и задерживают нагретый воздух в своих листьях. В заснеженной тундре это воздействие усиливается, поскольку растительность, будучи более темной, чем окружающий ее снег, отражает меньше теплаи растапливает снег, открывая все большие участки темной земли, что приводит к усилению эффекта.

 «Вопрос в том, как все это можетвлиятьнаморские льды» - говорит Чен.

О нагревании тундры растениями было известно и раньше, однако новое исследование, опубликованное в журнале «Environmental Research Letters», показывает, что нагретый растениями воздух также способствует таянию морских льдов благодаря взаимодействию с атмосферой.

«Для него [взаимодействия] должен существовать какой-то механизм, - говорит Чен. – Мы полагаем, что это перенос тепла в атмосфере».

 Когда тепло переносится на замерзшее море, растопленный лед действует так же, как и растения, приводя к тому, что поверхность океана поглощает больше тепла и растапливает больше льда.

Чтобы понять, как происходит это комплексное взаимодействие, исследователи использовали распространенную модель климата с удвоенной концентрацией углекислого газа. Они обнаружили, что более быстрые темпы таяния морских льдов из-за роста растений способствуют увеличению растительности следующей весной, снова запуская обратную связь. 

Sea ice is melting faster, in part because of atmospheric interactions over the land.
 Это уже не первое исследование, в котором утверждается, что растительность способствует изменению климата в Арктике. Также при моделировании атмосферы с повышенным содержанием углекислого газа выяснилось, что растения выделяют меньше влаги в окружающий воздух, уменьшая присущий им эффект охлаждения. В данном случае четверть потепления в Северной Америке и Азии приходится на растения.

Тем не менее, новое исследование нельзя назвать полным.

«Результаты нельзя считать реалистичным и в количественном отношении», - признают авторы, поскольку использованные ими модели не учитывали углеродный цикл в Арктике, а именно огромные объемы углерода, находящегося в вечной мерзлоте и в морской среде, например гидратах метана (по оценкам, 500 Гт и не менее 18 000 Гт соответственно). Доктор Чен ожидает, что включение углеродного цикла в модели приведет к некоторому снижению углерода.

«По большому счету, в природе больше отрицательных обратных связей», - говорит он. Однако природа этих обратных связей, положительных и отрицательных, останется неизвестной до проведения дальнейших экспериментов.

Более того, исследователи использовали упрощенную монолитную модель океана, которая не отражает реальную реакцию океана на комплексные изменения.

«Морские льды связаны с динамикой океана», - признает Чен. 

Несмотря на предварительный характер данных выводов и необходимость проведения более полного моделирования, Чен и его коллеги сделали серьезный прорыв, впервые использовав динамику растительного покрова при моделировании климата и тем самым, возможно, разгадав загадку таяния морских льдов.