Toplista

Ranking Blogów

piątek, 22 grudnia 2017

NOAA Arctic Report Card 2016 cz. 6

Roślinność w Arktyce

Najważniejsze dane:
  • Tundra zielenieje od dwóch lat, po 3-4 latach ciągłego spadku tego procesu.
  • Proces zielenienia tundry po 3-4 latach spadku dla całego regionu nie osiągnął szczytu z 2011 roku. NDVI i TI-NDV wykazały czwarte miejsce dla całego regionu. W przypadku Ameryki Północnej było to trzecie miejsce.
  • Długoterminowe trendy (1982-2016) pokazują, że North Slope, czyli północna część Alaski ulega zazielenieniu. Podobnie zjawisko to zaszło w południowej części kanadyjskiej tundry, oraz w sporej części środkowej tundry na Syberii. Brązowienie tundry miało miejsce w zachodniej części Alaski, na północy Archipelagu Arktycznego i zachodniej części syberyjskiej tundry.
Roślinność, oraz wegetacja tundry dynamicznie reaguje w ostatnich latach na zmiany środowiskowe, podyktowane ocieplającym się klimatem. Zmiany te nie są jednorodne i spójne, co sugeruje, że istnieją złożone interakcje pomiędzy atmosferą, głąbami, a roślinnością. Zmiany w roślinności tundry mogą mieć stosunkowo niewielki wpływ na globalny budżet węgla. Część CO2 jest pochłaniana przez obszary, gdzie tundra zielenieje. Ale większe ilości tego gazu trafiają w wyniku działania pożarów tajgi i emisji metanu. Zmiany w tundrze mają wpływ na wieczną zmarzlinę, która w ostatnich latach z powodu ocieplającego się klimatu rozmarza.

Za pomocą satelitów jesteśmy w stanie rejestrować zmiany w roślinności arktycznej. Dla mierzenia zmian w roślinności, poziomie wegetacji służą indeksy NDVI (Znormalizowany różnicowy wskaźnik wegetacji).

Okołoarktyczne trendy (% zmian, 1982-2016) w skali MaxNDVI dla 1982-2016 (po lewej), oraz  TI-NDVI (po prawej).

W przypadku północnej części Alaski obserwuje się wieloletni trend zielenienia. Tak samo w innych obszarach, jak w południowej części kanadyjskiej tundry, czy centralnej Syberii. Największe efekty w zmian są widoczne w okresie szczytowej wegetacji, przypadającym na środek lata. Pokazuje to MaxNDVI - szczytowy poziom wskaźnika NDVI związany z maksymalnym w roku rozwoju arktycznej szaty roślinnej tundry. 

 Po lewej) MaxNDVI, po prawej) TI-NDVI dla Ameryki Północnej, Eurazji i Arktyki jako całości podczas wieloletniego monitoringu satelitarnego (1982-2016).

Po 3-4 latach spadków (w zależności od indeksu i regionu, to widać, że NDVI wskazuje na wzrost stopnia zazielenienia tundry. Indeks latem 2016 roku wzrósł o 3,2% (MaxNDVI - szczytowy poziom wskaźnika NDVI związany z maksymalnym w roku rozwoju arktycznej szaty roślinnej tundry) i 5,3% (TI-NDVI - zintegrowany czas - suma dwutygodniowych wartości NDVI, które odnoszą się do całkowitej wydajności wegetacji tundry) w stosunku do 2015 roku. Obserwacje wykazują, że arktyczna tundra jest wrażliwa na zmiany klimatyczne.

Na brązowienie, czy zielenienie wpływa wiele czynników, łącznie z przebiegiem warunków pogodowych. Aby w pełni zrozumieć mechanizmy odpowiedzialne za zachowanie się obszarów tundrowych, potrzebne są dalsze obserwacje i badania.  Badania z 2017 roku pokazują, że za brązowienie tundry odpowiedzialne mogą być zmiany w pokrywie śnieżnej w okresie zimowym, brak śniegu wystawia podłoże na działania mroźnego powietrza i wysuszenie. Śnieg stanowi izolację cieplną dla gleby. 


Produktywność Oceanu Arktycznego

Najważniejsze dane:
  • Obserwacje satelitarne pokazują postępujący od lat wzrost podstawowej produktywności wód arktycznych, wyraźnie widoczny w latach 2003-2017. Zjawisko widoczne szczególnie na Morzu Barentsa i wodach arktycznych wzdłuż wybrzeży Rosji.
  • Zmiany w zasięgu lodu morskiego (moment wycofania się lodu na danym obszarze) mają wpływ na stężenie chlorofilu w oceanie, w tym wypadku chodzi o chlorofil A.
  • W maju 2017 roku zaobserwowano silne dodatnie anomalie w koncentracji chlorofilu A w wodach północno-zachodniej części Morza Beringa. Podobna sytuacja miała miejsce na Morzu Czukockim i u wybrzeży północno-zachodniej Alaski (Point Hope).
  • Niektóre z najbardziej znaczących wzrostów stężenia chlorofilu A w latach 2003-2017 miały miejsce w wodach Morza Barentsa i Labradorskiego.
Żyjące w wodach Oceanu Arktycznego glony i fitoplankton są podstawowym źródłem produktywności oceanu. W wyniku działania fotosyntezy przekształcają rozpuszczony w oceanie dwutlenek węgla w materiał organiczny. Stanowi to podstawę istnienia łańcucha pokarmowego. Zmiany zachodzące w Arktyce mają wpływ na produktywność oceanu.

Na podstawie obserwacji satelitarnych, pokazujących zmiany w barwie oceanu, można określić, jak wygląda nagromadzenie chlorofilu A, a także mikroorganizmów żyjących w wodzie morskiej, jak plankton. Poniższe wyniki przedstawiają sytuację tam, gdzie koncentracja lodu morskiego jest niższa niż 15%.

Występowanie chlorofilu w Oceanie Arktycznym
Poniższe zestawienie map pokazuje rozkład odchyleń stężenia chlorofilu A ( organiczny związek chemiczny z grupy chlorofili) w 2017 roku dla poszczególnych miesięcy.

http://www.arctic.noaa.gov/Portals/7/EasyGalleryImages/8/371/frey-Fig1.jpg
Średnie w skali danego miesiąca stężenie chlorofilu A w 2017 roku dla: (a) maja, (b) czerwca, (c) lipca i (d) sierpnia. Mapy od (e) do (h) pokazują miesięczne stężenia chlorofilu A w 2017 w stosunku do okresu 2003-2016. May od (i) do (l) przedstawiają zasięg lodu morskiego obejmujący obszar o koncentracji lodu 15% i wyższej.

Ilość znajdującego się w oceanie chlorofilu A, jego stężenia zależy do tego, kiedy dany obszar uwolni się od lodu. Najbardziej zauważalna dodatnia anomalia wystąpiła w maju, co wiązało się z szybkim wycofanie się lodu na Morzu Beringa. Wysokie, bo wynoszące około 12 miligramów na m3, stężenie wystąpiło na sporym obszarze o zbliżonych wymiarach 500 na 350 km, w północno-zachodniej części Morza Beringa.

Produktywność w oceanie
Stężenie chlorofilu A pozwala oszacować wielkość biomasy alg morskich. Wskaźnik produkcji pierwotnej (produkcja węgla za pomocą fotosyntezy w oceanie) jest obliczana przez połączenie stężenia chlorofilu A z temperaturą wody, katem padania promieni słonecznych i stopniem mieszania wód.

Produktywność pierwotna w latach 2003-2017 od marca do września w dziewięciu rożnych regionach Arktyki i jej okolic, oraz średnia dla wszystkich regionów.

Szacunki dotyczące produktywności w wodach Arktyki dla dziewięciu regionów i średniej dla tych regionów wskazują na ponadprzeciętną produktywność w 2017 roku.

Na podstawie: Arctic Report Card 2016: Tundra Greenness, Arctic Ocean Primary Productivity,

1 komentarz:

  1. "Zmiany te nie są jednorodne i spójne, co sugeruje, że istnieją złożone interakcje pomiędzy atmosferą, głąbami, a roślinnością" -Hubert bez przesady gdzie ty widziałeś złożone interakcje miedzy głąbami a czymkolwiek :)

    OdpowiedzUsuń