​Международный коллектив ученых оценил воздействие выбросов от локальных и удаленных источников промышленного загрязнения на рост деревьев в арктических регионах Сибири. Исследователи пришли к выводу, что наблюдающиеся с 1970-ых годов прошлого века изменения в скорости прироста деревьев связаны с загрязнением атмосферы и сопутствующим снижением освещенности. Масштабное исследование отвечает на вопрос о причинах снижения роста деревьев в северных регионах по всему миру. Результаты работы опубликованы в журнале Ecology Letters
 
Тайга, охватывающая широким поясом огромные территории Евразии и Северной Америки — самый большой наземный биом мира. Она вносит существенный вклад в стабилизацию климата на планете. Еще в конце прошлого века ученые обратили внимание на то, что, начиная с 1970-ых годов, термический режим, от которого напрямую зависит продуктивность экосистем в северных лесах, оказывает все меньшее влияние на рост деревьев. Подобная картина наблюдалась для нескольких крупных регионов мира, расположенных за Полярным кругом, включая такие сильно загрязненные районы, как окрестности крупных промышленных центров, например, Норильска. Явление получило название «проблема дивергенции», или «проблема расхождения». В самом общем виде вопрос можно сформулировать так: «Почему рост деревьев в северном полушарии становится все менее зависимым от температуры?».
 
Международный коллектив ученых, большая часть которого представлена специалистами Института леса им. В.Н. Сукачева ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» и Сибирского федерального университета, провел беспрецедентное исследование на севере Красноярского края, пытаясь разрешить проблему несоответствия хода температур и радиального прироста деревьев. 
 
Прежде всего ученые зафиксировали масштабную смертность деревьев в районе самого крупного северного города на планете Норильска, пик которой приходится на 1960—1980-ые годы. Для этого же времени характерен резкий рост концентраций серы, меди и никеля в образцах древесины. Однако наиболее интересный результат связан не со смертностью деревьев, находящихся в непосредственной близости от выбросов промышленного гиганта. Снижение прироста деревьев в северных широтах наблюдается и на удаленных от Норильска участках.
 
Расчеты показали, что на это повлияло уменьшение интенсивности приходящей солнечной радиации в северных широтах, связанное с загрязнением атмосферы. Источники загрязнения при этом могут находиться за тысячи километров от арктических регионов. Это явление получило название «арктической дымки». За снижение прозрачности атмосферы отвечают специфичные погодные условия, способствующие переносу воздушных масс с юга на север и увеличению концентрации загрязняющих веществ в воздухе.
 
Чтобы разобраться в причинах снижения прироста деревьев ученые использовали широко известную в научном сообществе модель роста древесных колец Ваганова—Шашкина. Сначала они сравнили результаты теоретических расчетов с шириной годичных колец деревьев в разные годы. Оказалось, что примерно до середины прошлого века деревья росли в точности с прогнозными расчетами. Позже, в 1970-ые, начинается систематическое расхождение между наблюдениями и теорией, которое говорит о наличии какого-то внешнего негативного для роста деревьев фактора. Добиться соответствия между вычисленным на компьютере и измеренным для образцов деревьев приростом годичных колец удалось, когда ученые учли снижение прозрачности атмосферы и уменьшение количества приходящей на поверхность солнечной радиации. В северных широтах этот фактор оказался настолько значимым, что перевесил положительный эффект наблюдаемого роста температур.
 
Годичные кольца позволяют отслеживать изменения климата, пожары, другие события, оказывающие влияние на рост деревьев. Фото Анастасии Тамаровской 
   
Годичные кольца позволяют отслеживать изменения климата, пожары, другие события, оказывающие влияние на рост деревьев. Фото Анастасии Тамаровской
 
«В нашей работе все начинается с Норильска, а заканчивается достаточно глобальными выводами о влиянии загрязнения (не только предприятиями России, но и Северной Америки, Европы, восточной и юго-восточной Азии, а также вследствие лесных пожаров и вулканической деятельности) на продуктивность северных лесов. Проблема расхождения прироста деревьев и роста температур была обозначена в 1990-ые годы и до сих пор не была разрешена. В связи с тем, что реконструкции температуры на основе годичных колец деревьев составляют основу отдельных частей ряда докладов Межправительственной группы по изменению климата (IPCC), наша работа должна вызвать огромный интерес не только у специалистов, но и у лиц, принимающих решения на региональном, государственном и межправительственном уровнях. По сути речь идет о все еще сохраняющейся способности годичных колец деревьев отслеживать глобальные изменения климата, и о привлечении внимания к состоянию экосистем Арктики», — рассказывает об особенностях и значимости исследования один из авторов, ведущий научный сотрудник Института леса им. В.Н. Сукачева ФИЦ КНЦ СО РАН и Сибирского федерального университета доктор биологических наук Александр Викторович Кирдянов.
 
Работа коллектива ученых ФИЦ КНЦ СО РАН в рамках данного исследования выполнялась при поддержке Российского научного фонда (проект 18-14-00072).
 
Группа научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН.

Фото:  Мертвый лес в Арктике. Архивное фото предоставлено Александром Кирдяновым.

Источники

Ученые: масштабы загрязнения Арктики больше, чем мы предполагали
Наука в Сибири (sbras.info), 25/09/2020
Ученые: масштабы загрязнения Арктики больше, чем мы предполагали
Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук (ksc.krasn.ru), 25/09/2020
Ученые: масштабы загрязнения Арктики больше, чем мы предполагали
Российский научный фонд (рнф.рф), 25/09/2020
Ученые: масштабы загрязнения Арктики больше, чем мы предполагали
Российский научный фонд (rscf.ru), 25/09/2020
Ученые: масштабы загрязнения Арктики больше, чем мы предполагали
Открытая наука (openscience.news), 25/09/2020
Красноярские ученые: масштабы загрязнения Арктики больше, чем мы думали
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 27/09/2020
Масштабы загрязнения Арктики больше, чем предполагали ученые
National Geographic (nat-geo.ru), 25/09/2020
Загрязнение Арктики задержало рост деревьев сибирской тайги
Индикатор (indicator.ru), 25/09/2020
Когда деревья были большими
Сегодняшняя газета (sgzt.com), 26/09/2020
"Арктическая дымка" тормозит рост деревьев
Сибирское отделение Российской академии наук (sbras.ru), 26/09/2020
Норильские деревья рассказали о вкладе арктической промышленности в изменение климата
Русский переплет (pereplet.ru), 25/09/2020
Леса наступают. В Туве меняются климат и растительность
Поиск (poisknews.ru), 25/09/2020
"Арктическая дымка" влияет на прирост сибирской тайги
Recyclemag.ru, 30/09/2020

Похожие новости

  • 31/08/2020

    Большая норильская экспедиция подходит к концу

    Взятие проб донных отложений озера Пясино станет последним этапом полевых работ Большой норильской экспедиции Сибирского отделения Российской академии наук, которая завершится в ближайшее время. Об этом сообщил ТАСС руководитель экспедиционного отряда Николай Юркевич.
    362
  • 02/10/2018

    Сибирские ученые подводят итоги полевого сезона на научно-исследовательской станции «Остров Самойловский»

    Как и в предыдущие годы, для детального всестороннего изучения арктической мерзлоты был сформирован междисциплинарный отряд: в него вошли геологи, геофизики, палеонтологи, почвоведы и ботаники из Сибирского отделения РАН.
    1361
  • 24/08/2020

    Учёные ИГМ СО РАН привезли в Норильск собственное ноу-хау – мобильную буровую платформу

    Специалисты новосибирского Института геологии и минералогии СО РАН приступили к бурению и отбору донных отложений на озерах. Для этого они привезли в Норильск собственное ноу-хау – мобильную буровую платформу весом 600 кг.
    428
  • 16/07/2020

    В Арктике воссоздадут госсистему мониторинга состояния мерзлоты

    ​Пора воссоздать госсистему мониторинга состояния мерзлоты. К такому выводу пришли участники дискуссионного клуба «Проблемы деградации многолетнемёрзлых пород и обеспечения безопасности объектов в Арктике», проведенного Проектным офисом развития Арктики (ПОРА) в онлайн-формате.
    713
  • 24/09/2020

    Климатологи получили данные об активном слое вечной мерзлоты в Арктике

    ​Сотрудники лаборатории физики климата и окружающей среды Уральского федерального университета занимаются исследованием изменения климата Арктики: вопросами таяния вечной мерзлоты. Отслеживать текущую ситуацию с таянием ледников и понимать сценарии возможного развития важно по нескольким причинам.
    512
  • 16/09/2020

    В Большую Норильскую экспедицию включаются ученые-экономисты

    ​На совещании по случаю подписания соглашения между Сибирским отделением РАН и «Норникелем» была обозначена стратегическая цель сотрудничества компании и научного учреждения — создание комплексной модели хозяйственной деятельности в Арктике.
    230
  • 21/07/2020

    Зарастание Арктики южными растениями может привести к усилению выбросов парниковых газов

    ​​Климатологи выяснили, что проникновение южных растений в Арктику может практически удвоить ежегодные выбросы парниковых газов, источником которых служит разложение древней органики в оттаявшей почве.
    609
  • 18/02/2020

    В Ханты-Мансийске открылся российско-британский полевой междисциплинарный курс для молодых ученых

    ​Состоялось торжественное открытие российско-британского полевого междисциплинарного курса для молодых ученых «ARCTIS2020». Организатором курса выступил Югорский госуниверситет. Партнерами мероприятия являются Кольский научный центр Российской академии наук (г.
    444
  • 27/07/2020

    Чего боится лес? В Красноярске состоялся лесопромышленный форум

    Лесопромышленный форум — уже традиционное для Красноярска осеннее мероприятие. Формат его устоялся: открывается мероприятие пленарным заседанием, после которого участники расходятся по «круглым столам» для обсуждения отдельных тем более подробно.
    718
  • 11/08/2020

    Байкал оценят «цифрой»: о создании системы мониторинга экологии озера

    ​​Учёные из Сибири получили грант Министерства науки и высшего образования России в размере 300 млн рублей на создание фундаментальной основы и разработку технологий цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки на Байкале.
    428