Лесные растения активно колонизируют арктическую тундру, изменяя экосистемы и вечную мерзлоту

Новое международное исследование с участием учёных из Гётеборгского университета показывает, что растительность в Арктике быстро меняется по мере распространения видов из близлежащих лесов в тундру. Это изменение наблюдается в половине из 1100 изученных районов и в основном обусловлено видами, уже существующими в переходной зоне между лесом и тундрой.

В условиях потепления климата арктическая тундра становится более похожей на лес. Этот процесс, известный как бореализация, особенно широко распространён в Евразии и в арктических горных регионах, где расстояние до бореального (северного) леса меньше. Многие виды трав и кустарников, способные жить как в тундре, так и в лесу, расширяют своё присутствие в тундре.

Это демонстрирует новое масштабное исследование 1100 пробных площадок по всему арктическому биому, опубликованное в Ecology Letters.

«Если эта тенденция сохранится, она может иметь ряд последствий. Например, может ускориться таяние вечной мерзлоты или измениться сезонная миграция северных оленей. Это также может повлиять на традиционный уклад жизни коренных народов Арктики, которые полагаются на охоту, оленеводство и сбор растений как часть своего жизненного уклада и культурной практики», — говорит Роберт Бьёрк, исследователь арктических экосистем.

Когда кустарники и другие древесные виды расширяются, они задерживают больше снега зимой и покрывают землю летом. Это меняет температуру грунта и может ускорить оттаивание вечной мерзлоты. В результате могут высвободиться большие объёмы углерода, замороженного тысячи лет, что внесёт вклад в глобальное потепление.

Однако исследование показывает, что последствия изменения климата сложны и трудно предсказуемы.

«Мы видим, что бореализация наиболее сильна вблизи границы леса, в тёплых и влажных местах, а также в районах с ограниченным изменением климата. Это говорит о том, что бореализация не обязательно происходит там, где потепление наибольшее, а там, где условия наиболее благоприятны для укоренения растений», — отмечает Анна Бьёркман, исследовательница в области экологии растений.

Наиболее заметно в Даларне

В Швеции тенденция бореализации сильнее в горах Даларна на юге, чем в северных горах Абиску, что является хорошим примером общего прогрессирования этого процесса. Кроме того, продолжающаяся колонизация горных районов лесными видами может иметь несколько последствий:

• Лишайники могут исчезать в тени кустов, сокращая кормовую базу для северных оленей в горах. Это может повлиять на образ жизни оленеводов, изменив маршруты миграции оленей и сократив доступ к традиционным растениям.
• Некоторые животные, такие как лоси, рыжие лисицы, бобры и лесные полёвки, могут расселяться в новые места обитания и таким образом влиять на экосистемы.

Распространяется брусника

Исследование также проанализировало характеристики, которые позволяют одним растениям распространяться успешнее других. Оно показало, что низкорослым бореальным видам легче распространяться в тундре, чем высоким. Кроме того, травы и кустарники колонизировали больше площадей, чем цветы, отчасти из-за более эффективного поглощения питательных веществ из почвы. Некоторые примеры бореальных видов, которым удалось заселить большое количество районов, — осока Бигелоу и брусника.

Это говорит о том, что для первоначального освоения новой среды обитания, созданной изменением климата, всё ещё требуется определённая степень адаптации к условиям тундры — в виде низкорослых и уже укоренившихся видов.