Супутникові знімки показали, що промисловість, дороги та міська забудова частково нівелюють озеленення Арктики, пов’язане з глобальним потеплінням. Нове дослідження виявило, що в районах, порушених людською діяльністю, рослинність упродовж 2000–2020 років втрачала зеленість, тоді як на сусідніх незайманих ділянках вона переважно посилювалася.
Дослідження очолили Чун Лю та Сяо Чен з Університету Сунь Ятсена в Китаї. Науковці проаналізували супутникові зображення, щоб простежити зміни рослинного покриву на великих територіях. Результати показали, що загальна тенденція до озеленення не відображає повної картини: в межах одного регіону одночасно можуть відбуватися і збільшення рослинності, і її деградація.
Де людина змінює рослинність Арктики
За даними попередніх досліджень, з початку 1980-х років рослинність на значних територіях Арктики ставала густішою. Водночас регіон від 1979 року нагрівався майже вчетверо швидше, ніж світ загалом, згідно з дослідженням 2022 року.
Щоб оцінити вплив людської діяльності, команда спочатку визначила райони проживання та промислової активності за супутниковими картами нічного освітлення. Оскільки багато шахт майже не освітлюються вночі, дослідники також використали глобальні карти гірничодобувних об’єктів.
У результаті вони визначили 2221 територію людської діяльності загальною площею близько 21 400 квадратних кілометрів. Це трохи менше за площу американського штату Нью-Джерсі. Значна частина цих ділянок припадала на бореальні ліси, де зосереджені лісозаготівля, видобування корисних копалин та енергетична інфраструктура.
Потім науковці розділили супутникові знімки Landsat на ділянки розміром приблизно 30 на 30 метрів. Для кожної з них визначили показник зеленості, який відображає, скільки світла рослинність поглинає та відбиває. Вищі значення зазвичай відповідають густішому зеленому покриву.
Порушені землі втрачали зеленість утричі швидше
За двадцять років дослідження ділянки, пошкоджені людською діяльністю, втрачали зеленість приблизно втричі швидше, ніж сусідні стабільні території її нарощували.
Особливо помітною різниця стала приблизно з 2011 року. До цього порушені землі в середньому були зеленішими, але згодом незаймані ділянки почали демонструвати кращу динаміку. На 58,7% досліджених територій із порушеним ґрунтом показник зеленості знижувався. Натомість на 67,7% стабільних ділянок він зростав.
Дослідники також спробували відокремити вплив клімату від наслідків діяльності людини. Для цього кожну порушену ділянку порівнювали з близькою територією без зафіксованих порушень, розташованою не далі ніж за шість кілометрів і на подібній висоті. Такий підхід допоміг оцінити, як могла б змінюватися рослинність за схожих погодних умов, якби землю не зачепила забудова чи промислова діяльність.
За результатами аналізу, кліматичні чинники були пов’язані з озелененням на 76,3% ділянок із рослинністю, тоді як порушення земель — із її побурінням на 68,9%. Загалом людська діяльність пояснювала 16,1% варіацій показника зеленості.
Найбільше страждають райони видобування корисних копалин
Побуріння рослинності, пов’язане з людською діяльністю, особливо виражене в районах великих шахт, уздовж доріг і трубопроводів. Дослідники також помітили, що невеликі населені пункти з населенням менш як 200 людей демонстрували сильніше побуріння, ніж міста. На думку авторів, це може пояснюватися інтенсивним видобуванням ресурсів у таких місцях і тривалим порушенням ґрунту, яке ускладнює відновлення рослинності.
Для детальнішого аналізу команда розглянула три об’єкти: алмазний рудник «Мирний» у Сибіру, місто Єллоунайф у Канаді та золотий рудник Форт-Нокс на Алясці. У всіх трьох випадках порушені території мали гірші тенденції зміни зеленості, ніж стабільні ділянки. Поблизу міст озеленення частіше спостерігалося в центральних районах, тоді як побуріння концентрувалося на околицях, біля транспортних шляхів і промислових об’єктів.
Водночас за межами досліджених територій вираженого побуріння не виявили. Це свідчить про те, що негативний вплив переважно залишається поблизу місць безпосереднього втручання.
Відновлення може тривати десятиліттями або століттями
У суворих арктичних умовах рослинність відновлюється повільно. Вегетаційний сезон зазвичай триває лише 60–90 днів, а ґрунти часто бідні на поживні речовини. Попередні дослідження, на які посилаються автори, показують, що після фізичного пошкодження ґрунту відновлення рослинного покриву може тривати від десятиліть до століть.
Якщо порушення змінює рух води в ґрунті, рослинність може так і не повернутися до попередньої густоти. Тому деякі ділянки, які супутники фіксують як побурілі, можуть свідчити про тривалу деградацію екосистем. Науковці попереджають, що подальше розширення промислової діяльності здатне посилювати цей ефект і зменшувати потенціал арктичних наземних екосистем накопичувати вуглець.
Водночас дослідження має обмеження. Супутникові карти можуть не охоплювати невеликі будівельні майданчики та підземну діяльність, а показник зеленості не відображає всіх змін біорізноманіття й запасів вуглецю. Також дослідники не встановили, наскільки повно рослинність відновлюється після припинення робіт.
Результати дослідження опубліковано в журналіJournal of Remote Sensing. Вони показують, що озеленення Арктики не є однорідним процесом: поряд із територіями, де рослинність поширюється через зміну клімату, існують ділянки, де людська діяльність послаблює або навіть розвертає цю тенденцію.