Międzynarodowy zespół naukowców z ośmiu krajów, pod kierownictwem dr Agaty Buchwał z Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, zbadał związek przyrostu słojów krzewinek arktycznych ze zmianami zasięgu lodu morskiego, temperatury powietrza i opadów w Arktyce. Badacze wykazali, że zmniejszający się zasięg lodu morskiego wpływa na wzrost krzewinek tundrowych w jednych regionach Arktyki, a w innych, bardziej suchych, powoduje ograniczenie ich wzrostu. Zespół podjął wysiłek rozwikłania zagadki, z czego wynika ta dwukierunkowość. Wyniki badań opublikowano właśnie w Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (https://www.pnas.org/content/early/2020/12/09/2013311117).
W ciągu ostatnich dwudziestu lat powierzchnia lodu morskiego w Arktyce gwałtownie się zmniejsza. W tym czasie w wielu regionach Arktyki można zaobserwować rozrost roślinności tundrowej - najbardziej na północ wysuniętej formacja roślinnej na Ziemi. Pozornie bezdrzewna tundra w dużej mierze porośnięta jest karłowatymi drzewami, zwanymi krzewinkami. Krzewinki arktyczne, podobnie jak drzewa w niższych szerokościach geograficznych, tworzą roczne słoje przyrostowe. Te niewielkie pierścienie można zmierzyć pod mikroskopem, aby poznać historię klimatu, ale także reakcje wzrostu krzewinek na aktualne zmiany klimatyczne, które są obecne w Arktyce. Nowe badanie pokazuje, jak obecnie postępujący zanik lodu morskiego wpływa na wzrost krzewinek arktycznych.
Dr Agata Buchwał rozpoczęła swoje badania podczas stypendium Fulbrighta na University of Alaska Anchorage w 2015 roku. Naukowcy zebrali 23 chronologie słojów rocznych krzewinek. Zbiór danych obejmował karłowate brzozy i wierzby z Alaski, Arktyki Kanadyjskiej, Grenlandii, Spitsbergenu i Syberii. Badania pokazały, że podczas gdy większość krzewinek korzysta z ocieplenia wywołanego zmniejszaniem się powierzchni lodu morskiego i zwiększa swój wzrost, istnieje niezwykła grupa, które stopniowo zmniejsza swój wzrost. Co napędza te rozbieżne reakcje krzewinek na zmniejszający się zasięg lodu morskiego? Dr Buchwał wraz z zespołem wykazała, że regionalne zmiany zasięgu lodu morskiego są silnie powiązane ze zmianami lokalnej temperatury i - co ważniejsze - ze spadkiem dostępności wilgoci w wybranych regionach Arktyki. W szczególności tereny z krzewinkami, które wykazują mniejszy wzrost w ostatnich latach pomiarowych, charakteryzowały się coraz większym niedoborem wilgoci przy równoczesnym wzroście temperatury powietrza.
Dlaczego wzrost krzewinek tundrowych jest ważny? Jak wyjaśniają naukowcy, tundra krzewinkowa, podobnie jak las w niższych szerokościach geograficznych, jest istotnym regulatorem obiegu węgla. Podczas gdy obszary tundry z bujnie rosnącymi krzewinkami mogą pochłaniać i magazynować więcej dwutlenku węgla z atmosfery, tereny z krzewinkami wykazującymi spadki wzrostu są jego potencjalnym źródłem. W szczególności, należy tu zwrócić uwagę na interakcję między pokrywą tundrową a wieloletnią zmarzliną, która przy wytapianiu jest źródłem gazów cieplarnianych. - Nasze badania pokazują, że niektóre miejsca w Arktyce robią się na tyle suche, że wzrost roślin przy wysokich temperaturach jest utrudniony. Sucha tundra może być w ten sposób bardziej podatna np. na ryzyko pożarów. Już w ostatniej dekadzie mieliśmy doniesienia o pożarach tundry na zachodniej Grenlandii - podkreśla dr Buchwał.
UAM prowadzi badania w Arktyce już od ponad 50 lat, m.in. w oparciu o stację polarną na Spitsbergenie. - W Arktyce znajdujemy bardzo czułe ekosystemy, poddane oddziaływaniu zmian klimatu. Ich reakcje są często bardzo zaskakujące - mówi prof. Grzegorz Rachlewicz z Wydziału Nauk Geograficznych i Geologicznych UAM, jeden ze współautorów artykułu.
- Krzewinki tundrowe nie będą głośno krzyczeć o zmianach klimatycznych w Arktyce. Zamiast tego cierpliwie rejestrują reakcje na te zmiany w swoich rocznych słojach. A naszym zadaniem jest wyciąganie wniosków z ich cennych zapisów - podsumowuje dr Buchwał.
Fot. Agata Buchwał
