Wrażliwość ekosystemów na wahania klimatu

Powierzchnię Ziemi pokrywają najrozmaitsze ekosystemy – od bujnych lasów deszczowych w gorących i wilgotnych tropikach po ubogą w życie tundrę w zimnej, chłostanej wiatrami Arktyce. W pracy opublikowanej ostatnio w Nature (Seddon i in., 2016) znajdziemy mapy, które pokazują wrażliwość poszczególnych typów roślinności na wahania klimatu i różnych jego czynników.

Rysunek 1: Leśno-trawiasty krajobraz Lakkidi w Indiach. Zdjęcie Indianature SG , Flickr, licencja CC BY-NC 2.0

Autorzy pracy przeanalizowali "wskaźnik wrażliwości roślinności" – parametr informujący o tym, w jakim stopniu wahania warunków pogodowych z roku na rok wpływają na rozwój roślin. Rezultaty przedstawia poniższa mapa.

Rysunek 2: Wrażliwość roślinności na zmienność klimatu na podstawie danych z lat 2000-2013. Powierzchnię Ziemi podzielono na kwadraty o boku 5km. Wartości wskaźnika zawierają się pomiędzy 0 (kolor zielony, mała wrażliwość) do 100 (kolor czerwony, duża wrażliwość). Rejony, w których dominuje goła ziemia albo stała pokrywa lodowa pokolorowano na szaro, morza śródlądowe i jeziora - na niebiesko. Źródło: Seddon i in. (2016).

Ekosystemy najsilniej reagujące na zmienność klimatu oznaczone są kolorem czerwonym, a najodporniejsze – zielonym. Jak widać, szczególnie wrażliwa jest roślinność w rejonach wokół Zatoki Gwinejskiej w Afryce Zachodniej, średnich i wysokich szerokości półkuli północnej, wschodniego wybrzeża Australii oraz lasy tropikalne Ameryki Południowej.

Wrażliwe, czy nie?

Do zdrowego rozwoju rośliny potrzebują odpowiedniej temperatury, promieniowania, wody oraz substancji mineralnych. Badacze wykorzystali dane satelitarne z lat 2000-2013, żeby ocenić, jak zmieniał się stan roślinności na świecie w miarę zmian temperatury, dostępności wody i pokrywy chmur. Satelity mierzą "zieloność" pokrywy roślinnej (czyli ile promieniowania o określonych długościach fali jest odbijane), który to parametr opisuje w dużym stopniu stan fizjologiczny roślinności (im rośliny zieleńsze, tym zdrowsze i silniejsze). Jak wyjaśnia autor pracy, dr Alistair Seddon, z Uniwersytetu w Bergen:

[Ekosystem] poddany silnym wahaniom warunków pogodowych (na przykład licznym fluktuacjom wokół klimatycznej średniej), ale charakteryzujący się małymi zmianami zieloności nie reaguje silnie (wyższa odporność), otrzymuje więc niskie wartości wskaźnika wrażliwości. Jego przeciwieństwo – ekosystem, w którym małe wahania warunków łączą się z dużymi zmianami w zieloności – otrzymuje wartości wysokie.

Jak pisze w komentarzu do artykułu prof. Alfredo Huete (Huete, 2016), mapy Seddona i kolegów pokazują, jak wykorzystanie danych satelitarnych może pomóc w ocenie reakcji ekosystemów na zmianę klimatu. Pomoże to zrozumieć, jakie mogą być dalsze losy ziemskiej roślinności.

Przez zrozumienie reakcji roślinności na aktualne wahania klimatu możemy udoskonalić projekcje wpływu przyszłych zmian klimatu na ekosystemy naszej planety i ich bioróżnorodność, a co za tym idzie na nasze zaopatrzenie w żywność i dobrobyt.

Klimatyczne zmienne

Zespół Seddona ustalił także, które z trzech rozpatrywanych zmiennych klimatycznych: temperatura, dostęp do wody, zachmurzenie/nasłonecznienie mają największe znaczenie dla poszczególnych ekosystemów. Jak wyjaśnia Seddon:

To zależy od miejsca. Rośliny w Arktyce doświadczają dużo niższych temperatur i mogą one stanowić główny czynnik ograniczający wzrost. W australijskim skrubie bardziej istotny jest dostęp do wody. W rejonach stale wilgotnych i gorących, takich jak lasy tropikalne, wzrost roślin zależy głównie od fluktuacji zachmurzenia czyli ilości promieniowania słonecznego, jakie do nich dociera.

Prezentuje to poniższa mapa.

Rysunek 3: Wkład poszczególnych zmiennych klimatycznych (temperatura - kolor czerwony, dostępność wody - kolor niebieski, zachmurzenie - kolor zielony) do wrażliwości poszczególnych ekosystemów na wahania klimatu. Dane z lat 2000-2013, powierzchnię Ziemi podzielono na kwadraty o boku 5km. Rejony w których dominuje goła ziemia albo stała pokrywa lodowa pokolorowano na szaro, morza śródlądowe i jeziora - na niebiesko. Źródło: Seddon et al. (2016).

Przykładowo lasy deszczowe w Amazonii, Afryce Środkowej i południowo-wschodniej Azji są najbardziej wrażliwe na zmiany zachmurzenia, na mapie przeważa więc kolor zielony. Z drugiej strony dla rozległych prerii Ameryki Północnej kluczowy jest dostęp do wody, na mapie mają więc kolor niebieski. Rejony wrażliwe na kombinację zmiennych klimatycznych pokryte są kolorami przejściowymi: na przykład kolor fioletowy oznacza wrażliwość jednocześnie na temperaturę (czerwony) i dostępność wody (niebieski).

Źródło: Carbon Brief, tłumaczenie Aleksandra Kardaś, konsultacja merytoryczna: dr hab. Bohdan H. Chojnicki

Opublikowano: 2016-08-24 10:55
Tagi

dwutlenek węgla skutki zmiany klimatu

Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień przeglądarki oznacza akceptację polityki cookies.