Environmental Research Letters: Важность взаимодействий между снегом, многолетней мерзлотой и динамикой растительности в воздействии на наземный баланс углерода в циркумполярных регионах
Динамика многолетней мерзлоты может резко повлиять на динамику углерода в растительности и почве в северных высоких широтах. Растительность оказывает значительное влияние на энергетический баланс поверхности почвы, воздействуя на коротко- и длинноволновое излучение и поверхностный поток явного тепла, и тем самым - на термическую динамику почвы, что, в свою очередь, вызывает сдвиг растительности, влияя на круговорот углерода. Зимой снег также может значительно влиять на температуру почвы из-за его изолирующего эффекта. Однако до настоящего времени эти процессы полностью не смоделированы. Чтобы количественно оценить взаимодействие между термической динамикой растительности, снега и почвы и их влияние на динамику углерода в циркумполярном регионе (45–90° с.ш.), авторы пересмотрели сложную модель экосистемы, чтобы улучшить моделирование профиля температуры почвы и его влияния на растительность, пулы и потоки углерода в экосистеме. Обнаружено, что при более высокой температуре почвы зимой и более низкой температуре почвы летом, смоделированных с помощью пересмотренной модели, учитывающей сдвиг растительности и влияние снега, регион будет выбрасывать в атмосферу 1,54 Пг C/год в настоящее время и 66,77–87,95 Пг C за период 2022-2100 гг. Однако эффекты растительного покрова из-за смещения растительности приведут к поглощению большего количества углерода в экосистему: 1,00 Пг C/год в настоящее время и 36,09–44,32 Пг C/год за период 2022–2100 гг. Это исследование подчёркивает важность учёта взаимодействия между снегом, сдвигом растительности и температурной динамикой почвы при моделировании эволюции углерода в регионе.