Використовуючи дані супутникових спостережень, дослідники проаналізували зв’язок між кількістю блискавок у північних циркумполярних регіонах та кліматичними змінами. Вони виявили, що до кінця століття кількість блискавок тут зросте на 112%. Це збільшить кількість пожеж, спричинить пересування дерев далі на північ, а також призведе до танення вічної мерзлоти, що виділить ще більше вуглецю, повідомляється у журналі Nature Climate Change.
Jeremy Thomas / Unsplash
Як пов’язані блискавки та пожежі у тундрах?
Блискавки часто трапляються в атмосфері Землі. Щороку в усьому світі фіксується близько 1,4 мільярдів спалахів блискавок. Це атмосферне явище тісно пов'язане з грозами, тож розподіл блискавок у світі залежить від конвекції, тобто перемішування повітряних мас. На заряд блискавки впливає головним чином рух крижаних частинок у хмарах, тому блискавка також залежить від змін у вертикальному температурному профілі атмосфери.
Хоча супутникові спостереження вказують, що пожежі відносно рідкісні в арктичній тундрі та північних лісах, існують докази, що кліматичні зміни можуть збільшувати їхню кількість. Так, у високих широтах Північної Америки два останніх роки з великими пожежами були обумовлені незвично великою кількістю блискавок. Багато з них сталися поблизу або на північній межі, за якою не можуть рости дерева.
Що вивчали науковці?
Дослідники вирішили оцінити майбутні зміни активності блискавок у циркумполярній арктичній тундрі та північних лісах у відповідь на глобальне потепління. Для цього вони проаналізували просторовий розподіл блискавок протягом північного літа (з травня по серпень) у 1996–1999 роках за допомогою супутникових спостережень. Це дозволило встановити залежність між частотою спалахів блискавок та кліматичними умовами. Після цього вчені застосували ці дані для сценаріїв майбутніх кліматичних змін при високих викидах вуглецю. Зокрема, зважали на підвищення кількості опадів та доступної конвективної потенціальної енергії, яка описує нестабільність атмосфери та силу висхідного потоку під час грози.
Про що вони дізналися?
Дослідники виявили, що до кінця століття (2081–2100 роки) частота спалахів блискавок зросте на 149% в арктичній тундрі та на 85% у північних лісах. У районах, вкритих вічною мерзлотою, до якої входять регіони як з арктичною тундрою, так і з лісовими екосистемами, прогнозується, що кількість блискавок зросте на 112%. При цьому у Євразії збільшення буде вищим, ніж у Північній Америці.
Це призведе до збільшення пожеж, які впливатимуть на рослинність і ґрунт. У результаті чагарник пошириться далі на північ зміщення рельєфу, і види дерев у лісах зміняться. Крім того, пожежі підвищать вразливість резервуару вуглецю у вічній мерзлоті Арктики. Зокрема, частіші пожежі пошкодять або знімуть поверхневий ізолюючий шар органічної речовини. Втрата цього шару зробить вічну мерзлоту відкритою до значного танення. Вивільнений при цьому вуглець сприятиме ще більшому потеплінню. Крім того, розширення чагарників та північних лісів також змінить поверхневе альбедо. Більш темна поверхня буде поглинати більше сонячних променів, і ця додаткова енергія також посилить регіональне потепління.
Детальніше про зміни клімату читайте у нашому матеріалі «Глобальне потепління — не міф?»