вторник, 21 октября 2014 
Ранее ученые не могли объяснить, почему потепление в Арктике идет более быстрыми темпами, чем в других частях планеты, но недавние исследования показывают, что в этом могут быть виноваты растения: они привлекают солнечный свет, аккумулируют тепло и даже взаимодействуют с атмосферой, влияя на морские льды.
"Гринпис", возможно, придется выбрать новый цвет, учитывая растущее число фактов, указывающих на то, что зеленые растения ускоряют процесс потепления в Арктике. Новое исследование показало, что взаимодействие быстрорастущих растений с атмосферой и морскими льдами в полярных районах приводит к образованию сложной и опасной обратной связи между ними.
Подобная связь могла бы увеличить потепление в высоких широтах на 1-2 градуса, впервые объясняя, почему потепление в Арктике происходит намного быстрее, чем на остальной части планеты.
"Думаю, что это один из наиболее серьезных факторов, не учитываемый существующими моделями, – объясняет автор исследования Делянг Чен из Гетеборгского университета. – В моделях МГЭИК не учитывается динамика растительности".
Поскольку для производства энергии растениям требуется углекислый газ, атмосфера с более высоким содержанием углерода стимулирует ускоренный рост растений; к тому же им проще расти в более теплой атмосфере. Растения поглощают солнечное тепло и задерживают нагретый воздух в своих листьях. В заснеженной тундре это воздействие усиливается, поскольку растительность, будучи более темной, чем окружающий ее снег, отражает меньше тепла и растапливает снег, открывая все большие участки темной земли, что приводит к усилению эффекта.
"Вопрос в том, как все это может влиять на морские льды" – говорит Чен.
О нагревании тундры растениями было известно и раньше, однако новое исследование, опубликованное в журнале "Environmental Research Letters", показывает, что нагретый растениями воздух также способствует таянию морских льдов благодаря взаимодействию с атмосферой.
"Для него [взаимодействия] должен существовать какой-то механизм, – говорит Чен. – Мы полагаем, что это перенос тепла в атмосфере".
Когда тепло переносится на замерзшее море, растопленный лед действует так же, как и растения, приводя к тому, что поверхность океана поглощает больше тепла и растапливает больше льда.
Чтобы понять, как происходит это комплексное взаимодействие, исследователи использовали распространенную модель климата с удвоенной концентрацией углекислого газа. Они обнаружили, что более быстрые темпы таяния морских льдов из-за роста растений способствуют увеличению растительности следующей весной, снова запуская обратную связь.
Это уже не первое исследование, в котором утверждается, что растительность способствует изменению климата в Арктике. Также при моделировании атмосферы с повышенным содержанием углекислого газа выяснилось, что растения выделяют меньше влаги в окружающий воздух, уменьшая присущий им эффект охлаждения. В данном случае четверть потепления в Северной Америке и Азии приходится на растения.
Тем не менее, новое исследование нельзя назвать полным.
"Результаты нельзя считать реалистичным и в количественном отношении", – признают авторы, поскольку использованные ими модели не учитывали углеродный цикл в Арктике, а именно огромные объемы углерода, находящегося в вечной мерзлоте и в морской среде, например гидратах метана (по оценкам, 500 Гт и не менее 18 тысяч Гт соответственно). Доктор Чен ожидает, что включение углеродного цикла в модели приведет к некоторому снижению углерода.
"По большому счету, в природе больше отрицательных обратных связей", – говорит он. Однако природа этих обратных связей, положительных и отрицательных, останется неизвестной до проведения дальнейших экспериментов.
Более того, исследователи использовали упрощенную монолитную модель океана, которая не отражает реальную реакцию океана на комплексные изменения.
"Морские льды связаны с динамикой океана", – признает Чен.
Несмотря на предварительный характер данных выводов и необходимость проведения более полного моделирования, Чен и его коллеги сделали серьезный прорыв, впервые использовав динамику растительного покрова при моделировании климата и тем самым, возможно, разгадав загадку таяния морских льдов.
