Terwijl de Arctische zomers warm zijn, De noordelijke landschappen van de aarde veranderen. Satellietbeelden gebruiken om wereldwijde toendra-ecosystemen gedurende decennia te volgen, een nieuwe studie wees uit dat de regio groener is geworden, omdat warmere lucht- en bodemtemperaturen leiden tot een verhoogde plantengroei.

"De Arctische toendra is een van de koudste biomen op aarde, en het is ook een van de snelst opwarmende, " zei Logan Berner, een global change ecoloog aan de Northern Arizona University in Flagstaff, die het recente onderzoek leidde. "Deze arctische vergroening die we zien, is echt een klokkentoren van wereldwijde klimaatverandering - het is een reactie op bioomische schaal op stijgende luchttemperaturen."

De studie, deze week gepubliceerd in Natuurcommunicatie , is de eerste die vegetatieveranderingen meet over de hele Arctische toendra, van Alaska en Canada tot Siberië, met behulp van satellietgegevens van Landsat, een gezamenlijke missie van NASA en de U.S. Geological Survey (USGS). Andere studies hebben de satellietgegevens gebruikt om naar kleinere regio's te kijken, omdat Landsat-gegevens kunnen worden gebruikt om te bepalen hoeveel actief groeiende vegetatie zich op de grond bevindt. Vergroening kan betekenen dat planten meer groeien, dichter worden, en/of struiken die de typische toendragrassen en -mos aantasten.

Wanneer de toendravegetatie verandert, het heeft niet alleen gevolgen voor de dieren in het wild die afhankelijk zijn van bepaalde planten, maar ook de mensen die in de regio wonen en voor voedsel afhankelijk zijn van lokale ecosystemen. Terwijl actieve planten meer koolstof uit de atmosfeer opnemen, de opwarmingstemperaturen kunnen ook permafrost ontdooien, waardoor broeikasgassen vrijkomen. Het onderzoek maakt deel uit van NASA's Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE), die tot doel heeft beter te begrijpen hoe ecosystemen reageren in deze opwarmende omgevingen en de bredere sociale implicaties.

Berner en zijn collega's gebruikten de Landsat-gegevens en aanvullende berekeningen om de piekgroenheid voor een bepaald jaar te schatten voor elk van de 50, 000 willekeurig geselecteerde locaties op de toendra. Tussen 1985 en 2016, ongeveer 38% van de toendra-sites in Alaska, Canada, en West-Eurazië vertoonden vergroening. Slechts 3% vertoonde het tegenovergestelde bruiningseffect, wat zou betekenen dat er minder actief groeiende planten zouden zijn. Om Oost-Euraziatische sites op te nemen, ze vergeleken gegevens vanaf 2000, toen Landsat-satellieten regelmatig beelden van die regio begonnen te verzamelen. Met dit globale beeld, 22% van de sites vergroend tussen 2000 en 2016, terwijl 4% bruin is.

"Of het nu sinds 1985 of 2000 is, we zien deze vergroening van het noordpoolgebied duidelijk in het Landsat-record, "Zei Berner. "En we zien deze vergroening op bioomische schaal op hetzelfde moment en in dezelfde periode als we echt snelle stijgingen van de zomerse luchttemperaturen zien."

De onderzoekers vergeleken deze vergroeningspatronen met andere factoren, en ontdekte dat het ook wordt geassocieerd met hogere bodemtemperaturen en hoger bodemvocht. Ze bevestigden deze bevindingen met metingen van plantengroei van veldlocaties rond het noordpoolgebied.

"Landsat is de sleutel voor dit soort metingen omdat het gegevens verzamelt op een veel fijnere schaal dan voorheen werd gebruikt", zei Scott Goetz, een professor aan de Northern Arizona University die ook aan de studie werkte en het ABoVE Science Team leidt. Hierdoor kunnen de onderzoekers onderzoeken wat de veranderingen aan de toendra veroorzaakt. "Er is veel variatie op microschaal in het noordpoolgebied, het is dus belangrijk om met een fijnere resolutie te werken en tegelijkertijd een lang gegevensrecord te hebben, "Zei Goetz. "Daarom is Landsat zo waardevol."