تاندرای سیبری می تواند تا سال 2500 ناپدید شود، مگر اینکه انتشار گازهای گلخانه ای به طور چشمگیری کاهش یابد.
دانشمندان اخیراً نشان می‌دهند که حتی در بهترین سناریوها، دو سوم این چشم‌انداز – که با فصل رشد کوتاه و پوشش علف‌ها، خزه‌ها، بوته‌ها و گلسنگ‌ها تعریف می‌شود – می‌تواند ناپدید شود و دو قطعه از هم جدا شوند. پیش بینی کرد. و با ذوب شدن پوشش دائمی یخ‌های توندرا، می‌تواند مقادیر زیادی گازهای گلخانه‌ای ذخیره‌شده را در جو آزاد کند و به طور بالقوه گرمایش را در سراسر جهان تسریع کند.
استفان کروزه بوم‌شناس و مدل‌ساز جنگل از مرکز هلمهولتز هلمهولتز برای تحقیقات قطبی و دریایی در برمرهاون آلمان، گفت: «این برای ما خیره‌کننده بود که ببینیم تاندرا با چه سرعتی به جنگل تبدیل می‌شود.» کروزه به لایو ساینس گفت که از دست دادن توندرا نه تنها ضربه ای به تنوع زیستی و فرهنگ انسانی خواهد بود، بلکه ممکن است گرمایش قطب شمال را بدتر کند.
گرمایش در قطب شمال در دهه‌های اخیر به سرعت پیشرفت کرده است، تقریباً دو برابر سریع‌تر از گرم شدن سایر نقاط کره زمین. بر اساس گزارش مرکز ملی داده های برف و یخ (بازشده در برگه جدید) (NSIDC) بین سال های 1960 تا 2019، دمای هوا نزدیک به 7.2 درجه فارنهایت (4 درجه سانتیگراد) در سراسر منطقه قطب شمال افزایش یافت. این گرما باعث کاهش پوشش یخی دریا شده و بر روی زمین قطب شمال نیز تأثیر می گذارد. یکی از این پیامدها، راهپیمایی جنگل های کاج اروپایی به سمت شمال است.
اینکه چقدر سریع این جنگل‌ها جایگزین اکوسیستم تاندرای چمن‌زار و درختچه‌ای خواهند شد، مشخص نیست. کروزه گفت که تغییرات خط درخت در پاسخ به آب و هوا در سراسر جهان یکسان نیست. در برخی مناطق، درختان به سمت شمال پیشروی کرده اند. در برخی دیگر، آنها ثابت مانده اند. در برخی دیگر، آنها حتی عقب نشینی کرده اند. تحقیقات قبلی در تاندرای سیبری بر روی مناطق کوچک متمرکز شده است، اما می تواند تنوع زیادی از مکان به مکان وجود داشته باشد.
اکنون، کروزه و همکارش، پروفسور AWI، اولریکه هرزشوه، یک مدل کامپیوتری جدید ساخته اند که گستره کامل 2485 مایلی (4000 کیلومتری) تاندرای سیبری را ارزیابی می کند. این مدل چرخه‌های زندگی تک تک درختان را در نظر می‌گیرد: از فاصله‌ای که آنها می‌توانند دانه‌هایشان را پراکنده کنند، تا میزان رشد آنها در مواجهه با رقابت سایر درختان، تا نرخ رشد بر اساس دما، بارندگی و عمق یخ‌زدگی تابستانی. که در مناطق تندرا رخ می دهد.
محققان دریافتند هنگامی که درختان در پاسخ به گرم شدن هوا شروع به حرکت به سمت شمال می کنند، این کار را به سرعت انجام می دهند – و در صورت سرد شدن دما، احتمالاً دوباره عقب نشینی نمی کنند. تحت سناریویی که در آن انتشار کربن تا سال 2100 به صفر می رسد و افزایش دمای جهانی زیر 3.6 درجه فارنهایت (2 درجه سانتیگراد) باقی می ماند، تنها 32.7٪ از توندرای امروزی تا سال 2500 باقی می ماند. این بخش به دو مینی توندرا تقسیم می شود: یکی در چوکوتکا در شرق دور و دیگری در شبه جزیره تایمیر در شمال دور.
آبشار تغییر
اما حتی ممکن است دستیابی به آن سناریوی تاریک بدون اقدام بسیار سریع غیرممکن باشد، به این معنی که نتیجه برای تندرا به راحتی می تواند بسیار بدتر باشد. در یک سناریوی میانی که در آن انتشار کربن تا سال 2050 شروع به کاهش نمی‌کند و تا سال 2100 به نصف کاهش می‌یابد، درختان کاج اروپایی تا سال 2500 به جز 5.7 درصد از تاندرای فعلی را پوشش می‌دهند و اساساً اکوسیستم را نابود می‌کنند.
محققان در 24 مه در مجله eLife گزارش دادند که در سناریوهای جهانی گرمتر، درختان می توانند تا 18.6 مایل (30 کیلومتر) به سمت شمال گسترش یابند. وقتی Kruse و Herzschuh آزمایش کردند که اگر دمای هوا پس از تبدیل شدن به جنگل سرد شود، چه اتفاقی می‌افتد، متوجه شدند که خط درخت به سرعت پیشروی خود عقب‌نشینی نمی‌کند. کروزه گفت هنگامی که درختان بالغ ایجاد می شوند، می توانند مقدار زیادی را تحمل کنند.
کروز گفت: این مطالعه مستقیماً آنچه را که ممکن است برای ساکنان تندرا مانند گوزن شمالی بیفتد، مدل نکرد، اما تقسیم جمعیت به دو منطقه، جایی که آنها از آمیخته شدن جدا می شوند، معمولاً برای بقای گونه ها مضر است. گوزن‌های شمالی (که در آمریکای شمالی به عنوان کاریبو شناخته می‌شوند) از شمال به جنوب و دوباره در طول سال مهاجرت می‌کنند، و مشخص نیست که گسترش جنگل چگونه می‌تواند بر مهاجرت و چرخه زندگی آنها تأثیر بگذارد.
این تأثیرات احتمالاً توسط انسان نیز احساس می شود. فرهنگ های بومی مانند مردم ننتس در شمال غربی سیبری هم گله می کنند و هم گوزن شمالی شکار می کنند.
کروزه گفت: «فرهنگ تا حدی به تندرا وابسته است. اگر این از بین برود، ضایعه بزرگی برای بشریت خواهد بود.»
اینکه چگونه از دست دادن توندرا ممکن است بر گرم شدن آینده تأثیر بگذارد نیز نامشخص است، اما پوشاندن علفزارهای خزه‌دار و خشک با درختان بلند می‌تواند اوضاع را بدتر کند. تاندرای پوشیده از برف، رنگ روشن‌تری نسبت به تاج پوشش جنگلی کاج اروپایی دارد. کروزه گفت، بنابراین جنگل‌ها گرمای بیشتری نسبت به تندرا جذب می‌کنند و به طور بالقوه قطب شمال را داغ‌تر و سریع‌تر می‌کنند. بر اساس گزارش NSIDC (در برگه جدید باز می شود) این گرمای اضافی می تواند ذوب یخ های دائمی توندرا را که مقادیر زیادی گازهای گلخانه ای – تا 1400 گیگاتن در سطح جهان – ذخیره می کند، تسریع و عمیق تر کند. ذوب دائمی منجمد می تواند این گازها و همچنین میکروب ها و ویروس های منجمد طولانی مدت را آزاد کند.
کروزه افزود: تغییر احتمالا فراتر از جایگزینی درختان کاج اروپایی با درختان کاج اروپایی خواهد بود. همانطور که تابستان‌های گرمتر لایه‌های عمیق‌تر و عمیق‌تری از منجمد دائمی را آب می‌کنند، درختان همیشه سبز نیز می‌توانند وارد آن شوند. این درختان در تمام طول سال پوشیده از برگ باقی می مانند و به طور بالقوه حتی گرمای بیشتری را نسبت به کاج اروپایی جذب می کنند. ضلع جنوبی تایگا، جایی که دما در حال حاضر بالاتر از شمال است، احتمالاً حتی بیشتر گرم خواهد شد و منجر به خشکسالی و آتش‌سوزی خواهد شد – که کربن بیشتری را در جو آزاد می‌کند.
یافته‌ها دلایل قانع‌کننده‌ای برای فشار بر کاهش جاه‌طلبانه انتشار سوخت‌های فسیلی ارائه می‌کنند. کروزه گفت، با این حال، مدل مورد استفاده در این مطالعه می‌تواند برای شناسایی انعطاف‌پذیرترین بخش‌های تاندرای سیبری نیز استفاده شود. این مناطق انعطاف پذیر می توانند برای سرمایه گذاری های حفاظتی در اولویت قرار گیرند.
او گفت: «بهترین گزینه کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای جهانی برای کاهش فشار است.» اما با این وجود، اگر ما نمی توانیم این کار را انجام دهیم، باید حفاظت از گونه ها را انجام دهیم.
