Потепление в Арктике приводит к существенным изменениям состава, структуры и функций растительности тундры, включая разрастание и уплотнение кустарников и верхней границы леса. Однако прогнозирование траекторий движения углерода в меняющейся Арктике затруднено из-за взаимодействующих обратных связей между составом и структурой растительности и характеристиками поверхности. Авторы провели анализ чувствительности прогнозируемых потоков поверхностной энергии, запасов почвенного углерода и потоков CO₂ (на текущий момент и до 2100 года) к различным темпам разрастания кустарников при будущих сценариях выбросов (средний — RCP4.5 и высокий — RCP8.5), используя арктическую конфигурацию модели E3SM Land Model. Они сосредоточились на ручье Трейл-Вэлли-Крик, горном участке тундры в западной части канадской Арктики, где наблюдается уплотнение и расширение кустарников. Было обнаружено, что разрастание кустарников не оказало существенного влияния на смоделированные балансы поверхностной энергии и воды. Однако баланс углерода был чувствителен к разрастанию кустарников, что приводило к более высоким темпам секвестрации углерода вследствие более высоких темпов разрастания («кустарникофикации»). Таким образом, при низких темпах разрастания кустарников участок станет источником углерода, особенно в условиях RCP8.5, из-за более высоких температур, которые углубляют активный слой и усиливают дыхание почвы. При более высоких темпах разрастания кустарников Трейл-Вэлли-Крик станет чистым поглотителем CO₂ в обоих сценариях из-за того, что более высокая продуктивность кустарников перевешивает усиление дыхания, обусловленное температурой. Результаты моделирования подчёркивают влияние разрастания кустарников на потоки и запасы углерода в арктической экосистеме. Авторы прогнозируют, что на Трейл-Вэлли-Крик скорость «кустарникофикации» будет взаимодействовать с интенсивностью изменения климата, чтобы определить, станет ли участок поглотителем или источником углерода в прогнозируемом будущем климате.

 

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024JG008721