Поширення зелених даних Землі
Люди і тепло поширюються на північ до арктичної вічної мерзлоти.
від Лори Наранхо
Засніжені ділянки Сибіру розкинулися на північ Росії, охопивши три чверті території країни. Густі ліси хвойних дерев піднімаються з холодної та заболоченої місцевості субарктичної тайги. Далі на північ високі ліси поступаються місцем арктичній тундрі: холодна відкрита країна, інкрустована мохом і лишайниками. Домінуючи цими двома біомами, Сибір залишався малонаселеним протягом століть. Однак у 20 столітті були відкриті багаті запаси нафти та корисних копалин, і росіяни охоче прямували на північ, щоб заповнити робочі місця. Потік людей та промисловості змінив долю Сибіру, перетворивши спокійні поселення спочатку в містечка, а потім у жваві міста.
Коли на півночі Західного Сибіру було виявлено нафту, Росія не втрачала часу на розробку нових родовищ нафти. Невелике рибальське поселення Сургут було одним із віддалених форпостів, що розсіяли регіон. Розташоване на березі річки Об, населення Сургута зросло, і він отримав статус міста в 1965 році. До 2015 року Сургут став неофіційною нафтовою столицею країни, де проживає 340 000 людей. Сучасний Сургут зараз пропонує театри та торгові центри, вулиці та парки з деревами. І, як і інші міста, що швидко розвиваються, Сургут залишає все більший слід на навколишнє середовище.
Ігор Ісау та Вікторія Майлз, дослідники Нансенського центру навколишнього середовища та дистанційного зондування в Норвегії, бачили в нафтогазовому бумі можливість вивчити ці сліди. Вони та їх колеги розглянули 28 міст на півночі Західного Сибіру, а також навколишні природні ландшафти. Як міський розвиток вплинув на рослинність Арктики з часом? І як прискорене потепління Арктики може посилити ці зміни?
Ці будівлі в Анадирі, Росія, побудовані на палі фундаменту, щоб запобігти відтаванню теплом мерзлої землі внизу. (Люб'язно надано консульством США у Владивостоці)
Біоми зеленого та коричневого кольорів
Ключ до розуміння впливу міст на ландшафти тайги і тундри - це вічна мерзлота, постійно замерзлий грунт. На самих північних ділянках сибірської тундри вічна мерзлота суцільна, тобто більша частина земель регіону залишається замерзлою. Арктична тундра, як правило, безлісна, заселена низькорослим рослинним покривом, який може вижити у середовищі існування гелідів і коротких періодів зростання. На відміну від цього, розривна вічна мерзлота, виявлена на півдні Сибіру, існує лише частинами або в окремих районах, що робить регіон більш гостинним до заболочених тайгових лісів.
Над багатьма зонами вічної мерзлоти знаходиться тонкий активний шар, який сезонно відтає, дозволяючи рослинам і деревам рости. Дерева модрини процвітають у районах вічної мерзлоти, оскільки їх коренева система широка, а не глибока, залишаючись таким чином в активному шарі. Незалежно від того, чи безперервна, чи безперервна, вічна мерзлота вимагає низьких температур, щоб залишатися стабільною, і все, що будується на ній - дороги, трубопроводи або міста - може порушити цю стабільність.
У міру зростання міст природна рослинність змінюється скупченням доріг і будівель. Рукотворні ландшафти водонепроникних поверхонь та сухіших міських ґрунтів, як правило, поглинають тепло, тобто багато міст стають міськими тепловими островами, які тепліші за навколишні райони. В умовах помірного клімату міські острови тепла прогрівають повітря, роблячи спеку влітку ще більш гнітючою. В Арктиці острови тепла також прогрівають ґрунт, що може розморозити нижчу вічну мерзлоту та мати далекосяжний вплив на ландшафти тундри та тайги. Наприклад, сучасному Сургуту лише 50 років, але він уже потеплішає. "Зараз Сургут приблизно на 10 градусів Цельсія [18 градусів за Фаренгейтом] вище норми, а це означає, що екосистеми навколо міста мають клімат, який інакше можна знайти лише за 600 кілометрів на південь", - сказав Ісау. Навіть у невеликих населених пунктах та промислових районах теплішає на 1-2 градуси Цельсія, особливо в довгі полярні літні дні.
Дослідникам були потрібні дані про рослинність для відображення ефекту теплового острова щодо навколишнього арктичного середовища. Оскільки метеорологічні станції в таких високих широтах рідкісні, дослідники покладались на прилад спектрарадіометра з помірною роздільною здатністю (MODIS), що летить на супутнику NASA Terra. Дані MODIS з 2000 по 2014 рр. Пропонували детальний огляд зеленості або здоров'я рослинності по всьому Сибіру. Зміни зеленості забезпечують значення для кожного міста. Щоб виміряти цей слід, дослідники включили кільце в 40 кілометрів (25 миль) навколо кожного міста, розбите на концентричні, 5 кілометрів (3 милі) кільця з центром навколо ядра міста.
За 15-річний період дані показали тенденцію тепла, що повзе на північ. Тайга в південних районах Західного Сибіру потеплішала, в результаті чого дерева відмирали і ставали коричневими. На відміну від них, північна тундра стала зеленішою. Кущі та трави просочувались, і навіть модрини з’являлися в типово безлісій тундрі. Сибірська модрина, основна частина тайгових лісів, вимагає тривалої холодної зими, тому зсув на північ провіщав більш широкі зміни. Майлз сказав: "Цей рідкісний модриновий ліс зараз займає велику площу на Північно-Сибірській рівнині, на межі між тундрою і бореальним лісом".
Північний олень мчить по безлісній арктичній тундрі ліворуч. Заболочені ліси, або тайга, поширені в субарктичній Росії, праворуч. (Надано В. Сагайдашином (зліва) та І. І. Савіном (праворуч))
Бум і цвітіння
Серед цих широких змін Ісав та його колеги виявили, що всі міста та навколишні їх 40-кілометрові кільця стали зеленішими. «Ми були справді здивовані цим розвитком подій. Це було несподівано », - сказав Ісав. Чим старшим і заснованішим було місто, тим зеленішим воно виглядало за 15 років. Північна тундра і північні міста озеленювали. І озеленені міста, такі як Сургут, розташовані в тайзі, виділялися серед рясів коричневого.
Бум будівництва включав не просто будівлі, а приємні та екологічно чисті приміщення, такі як парки та вулиці, обсаджені деревами. "Ця підвищена екологічність міст була в значній мірі через зміну ставлення до навколишнього середовища", - сказав Ісав. «Зараз практично в кожному місті цього регіону реалізується той чи інший вид програми розвитку зелених насаджень».