Fenologie vertegenwoordigt de seizoensgebonden dynamiek van vegetatie, en is een belangrijke indicator van lokale en regionale klimaatverandering. Met sterkere opwarmingstrends op hogere breedtegraden, de seizoensgebondenheid van kwetsbare Arctische toendra is gevoeliger. Veel studies hebben vooruitgang gemeld in het begin van het groeiseizoen (SOS) op het noordelijk halfrond, echter, een vertraagde trend in SOS werd gerapporteerd in enkele recente onderzoeken.

Een nieuwe studie, gepubliceerd in Wetenschap China Aardwetenschappen , toonde de temporele en ruimtelijke variaties van de lentefenologie op 29 locaties in het Arctische toendragebied met behulp van meerdere teledetectie-indices en grondobservaties van 2000 tot 2018. De studie werd geleid door wetenschappers van het Institute of Atmospheric Physics (IAP) van de Chinese Academie van Wetenschappen.

"Vanwege beperkingen van de omgeving en apparatuuromstandigheden, er zijn minder grondobservatieplaatsen in regio's op hoge breedte dan in regio's op lage en gemiddelde breedte." zei Jiangshan Zheng, eerste auteur van deze studie. In dit onderzoek, wetenschappers gebruikten gegevens van grondobservaties en teledetectie om de ruimtelijke en temporele variatie van toendra-SOS te analyseren. De multi-source en multi-scale data worden gebruikt om de betrouwbaarheid van de data te waarborgen.

"De geschatte SOS verschilt meestal tussen de verschillende gegevensbronnen, omdat temporele en ruimtelijke schalen van waarnemingen en methoden verschillend zijn, " zei Zheng. "Maar we ontdekten dat de SOS afgeleid van teledetectie-indices consistent was met grondwaarnemingen bij het afleiden van de breedtegradiënt en de jaarlijkse variatie van SOS."

Volgens deze studie is de SOS van bijna alle toendratypes werd vertraagd na 2016. Hoge Arctische vegetatie vertoonde de afgelopen twee decennia een sterkere SOS-vertragingstrend dan lage Arctische vegetatie.

"De verandering van de lentefenologie in de Arctische toendra wordt aangedreven door vele omgevingsfactoren. Het opwarmingsinterval, lente vorst, of vermindering van winterkoeling kan leiden tot vertraagde SOS, " zei Dr. Xiyan Xu, een van de auteurs van dit onderzoek.

"Onder klimaatopwarming in het noordpoolgebied, vegetatiegroei in het hoge noordpoolgebied wordt gemakkelijk beperkt door bodemvocht vanwege droge en kale bodems. Terwijl in het Lage Noordpoolgebied, bodems bevatten meer vocht waardoor mossen en korstmossen gemakkelijker koolstof kunnen gebruiken, stikstof, en andere voedingsstoffen, " zei Zheng.

Dit werk onderzocht de ruimtelijke en temporele variaties van SOS in de afgelopen 20 jaar en de verschillen in de lente SOS-veranderingen tussen plantengemeenschappen, wat van grote betekenis is voor het begrijpen van de verandering en aanpassing van het toendra-ecosysteem onder klimaatverandering. "De reactie van lentefenologie op klimaat- en milieuveranderingen op verschillende schalen, evenals de impact van fenologische veranderingen op koolstofuitwisseling in permafrostgebieden, verdere verkenning nodig hebben in onze toekomstige werken, " zei Xu.