Арктика нагрівається приблизно вчетверо швидше за решту планети.
На Алясці крихітні берези, чагарники та квіткові рослини формують справжні мініатюрні "джунглі". Але через стрімке потепління Арктики вони стають дедалі вищими й густішими, що, своєю чергою, може ще більше прискорювати зміну клімату, пише AP.
Йдеться, що на перший погляд, тундра Північного схилу Аляски може здаватися безлюдною та похмурою. Тут немає високих дерев, які тягнуться до неба, а рослинність здебільшого залишається низькою. Особливо незвично це виглядає для людей із південних штатів США, які звикли до густої та помітної зелені. Але якщо придивитися ближче, арктична тундра нагадує справжні джунглі.
"Якщо подивитися зблизька, тундра – це свого роду джунглі", – каже Адам Блум, студент Флоридського Атлантичного університету, який вивчає біологію рослин. Щоправда, висота цих "джунглів" не перевищує приблизно 25 сантиметрів.
Разом із професором Джейком Френсісом Блум ходив по м’якому, насиченому вологою ґрунту, який лише кілька тижнів тому був промерзлим. На тлі карликових берез, що сягають колін, дослідники виглядали велетнями. Яскраві рододендрони тут навіть не піднімалися до рівня взуття.
Йдеться про величезну, але малонаселену безлісу територію Північного схилу Аляски, яка простягається від гірського хребта Брукс до Північного Льодовитого океану.
Протягом століть арктичний холод стримував ріст рослин. У результаті тут сформувався своєрідний "ляльковий будиночок" із мініатюрних версій звичних рослин.
Суворі умови Арктики дають ученим унікальну можливість досліджувати, що саме визначає ріст рослин. Тепер цей регіон став одним із найважливіших природних майданчиків для вивчення впливу кліматичних змін на рослинність. Арктика нагрівається приблизно вчетверо швидше за решту планети, особливо взимку, зазначають автори.
Наприклад, на дослідницькій станції Toolik Field Station, розташованій приблизно за 320 кілометрів на північ від Північного полярного кола, науковці вивчають, як рослини пристосовуються до суворих умов. Зокрема, вони намагаються з'ясувати, чи еволюціонують рослини таким чином, щоб конкурувати між собою, чи, навпаки, допомагати одна одній. Дослідження показують: що холодніше і чим далі на північ розташована територія Арктики, тим меншими є рослини.
Причин цьому кілька, але головна полягає у важких зимових умовах. Рослини, які височіють над неглибоким сніговим покривом, сильніше потерпають від холоду та вітру, а також стають доступнішими для диких тварин, які ними харчуються. Крім того, вічномерзлий ґрунт не дозволяє корінню проникати надто глибоко.
Однак холод слабшає – і колись крихітні рослини починають витягуватися вгору.
За останні 40 років ця частина Аляски стала приблизно на 4,8 градуса за Фаренгейтом, або на 2,7 градуса за Цельсієм, теплішою. Основною причиною вчені називають спалювання вугілля, нафти та газу.
"Рослини, які вже тут ростуть, стають вищими", – зазначає екологиня Анна Бйоркман із Гетеборзького університету у Швеції. За її словами, у майбутньому вони, ймовірно, виростуть ще більше.
Тундра також стає зеленішою. Дослідники намагаються зрозуміти, що саме визначає інтенсивність росту рослин і те, наскільки зеленою стає територія, а також як ці процеси змінюються з часом.
Це явище називають чагарниковізацією – поширенням і збільшенням чагарників у тундрі. Вищі й темніші чагарники виступають над снігом і поглинають більше сонячної енергії, ніж білий сніговий покрив, який відбиває тепло.
За словами екологині Сари Елмендорф із Університету Колорадо, це може додатково прискорювати потепління.
"Це, безумовно, одна з головних ознак змін, яку ми можемо побачити", – зазначає вона.
Еколог Колумбійського університету Дункан Менге пояснює, що темніша тундра поглинає більше сонячного випромінювання. Це є однією з головних причин так званого арктичного посилення – процесу, за якого кліматичні зміни в Арктиці відбуваються швидше.
Чагарники також затримують більше снігу. Він утеплює ґрунт під собою, завдяки чому взимку мікроорганізми можуть виділяти більше метану – газу, який сприяє утриманню тепла в атмосфері.
Водночас збільшення кількості рослин і чагарників може мати й позитивний ефект: вони поглинають більше вуглекислого газу, що частково компенсує додаткове потепління.
Дослідники Кріс Нілл і Лінда Діган із Woodwell Climate Research Center помітили, що зарості верб, які розширюються, створюють більше тіні над струмками. Це змінює екосистему водойм і впливає на риб, комах та птахів.
Науковці проводять багаторічне дослідження, щоб з'ясувати, чи здатна екосистема пристосуватися до кліматичних змін і навіть генетично еволюціонувати у відповідь на нові умови.
За словами Діган, якщо такий процес справді відбувається, це дає надію на виживання одних із найбільш вразливих арктичних екосистем.
Під час експедиції біля озера Тулік Френсіс носив на шиї невелику лупу розміром приблизно з кісточку пальця. За її допомогою він розглядав крихітні рослини біля своїх ніг.
"Невеликі зміни в маленьких джунглях мають велике значення", – каже Френсіс, який нещодавно почав працювати в Арктиці.
Він порівнює місцевість із Флоридою, де великі дерева привертають увагу саме своїми розмірами.
А тут, на м'яких купинах – скупченнях рослин, які піднімаються над поверхнею і перетворюють прогулянку на справжнє випробування для щиколоток, – можна побачити одразу кілька видів квіткових рослин, мохи та печіночники.
"Вам потрібно опуститися вниз, зупинитися й подивитися. Ви можете просто пройти повз і навіть не помітити цього. І саме це, на мою думку, так круто", – каже Френсіс.
У цих суворих умовах рослини змагаються за сонячне світло, поживні речовини, воду і, особливо, за запилення. Сонячного світла тут небагато, але воно дуже інтенсивне.
Френсіс та його студенти намагаються з'ясувати, чи є життя в арктичній тундрі більш взаємодопоміжним, ніж вважалося раніше. Традиційно вчені розглядали його як боротьбу за виживання, у якій сильніші рослини витісняють слабших.
Особливу увагу команда приділяє арктичному перестрічу – паразитичній рослині, яку, на думку дослідників, несправедливо вважають шкідливою. Перестріч чіпляється за коріння сусідніх рослин і забирає з них поживні речовини. Тобто фактично поводиться як вампір, висмоктуючи ресурси у своїх сусідів. Але аспірант Джонатан Каркаче припускає, що рослина може не лише забирати ресурси, а й допомагати сусідам.
Річ у її яскравих фіолетових квітах. Вони привертають увагу нечисленних місцевих джмелів – наче рекламний щит, який повідомляє про можливість запилення.
"Коли прилітає потрібний джміль, запилюються всі", – пояснює Каркаче.
Щоб перевірити цю теорію, Каркаче та Блум буквально "грають роль бджіл". Це кропітка робота, яку вони розділили між собою. Блум за допомогою пінцета видаляє чоловічі частини рослини, а потім у лабораторії використовує спеціальний механічний пристрій, щоб витрусити пилок. Щовечора на це витрачається кілька годин, а в результаті вдається отримати менше чайної ложки мікроскопічних пилкових зерен. Після цього роботу продовжує Каркаче. Лежачи на животі на землі та намагаючись не пошкодити рослини, які вони досліджують, він пензликом переносить пилок на потрібні жіночі частини сусідніх квіток вересу.
Науковці намагаються з'ясувати, чи запилюються рослини, що ростуть поруч із паразитом, частіше, ніж ті, які розташовані далі.
Якщо це підтвердиться, між рослинами може існувати своєрідний взаємовигідний обмін, а не проста ситуація, коли одна рослина використовує іншу.
За словами авторів, суворі умови Арктики змушують науковців по-новому подивитися на усталену ідею про те, що все живе постійно бореться за виживання, а переможці витісняють переможених.
Можливо, набагато важливішою є взаємодія та взаємодопомога, завдяки яким різні види рослин можуть виживати разом.
Саме таку модель дослідники бачать у взаєминах перестрічу та рослин, що його оточують.
"Було б чудово, якби люди поводилися так само", – підсумував Френсіс.
Нагадаємо, під час будівництва сонячної електростанції потужністю 130 мегават у США було розроблено рішення, яке дозволяє маленьким лисицям жити під панелями. Там вони у безпеці – їм не загрожують хижаки. Огорожа з сітки-рабиці висотою понад 2 метри піднята на кілька сантиметрів від землі, що дозволяє карликовим лисицям проскакувати під нею, а койотам, – ні.