В Арктике разрастаются пышные заросли высотой по колено, но потепление меняет эту мини-теплицу планеты.
Поскольку здесь нет высоких деревьев, тянущихся к небу, тундра Северного Склона Аляски может выглядеть безжизненной.
РЕКЛАМА
РЕКЛАМА
Но вблизи, как говорит Адам Блум, студент кафедры биологии растений Флоридского атлантического университета, «тундра чем‑то похожа на джунгли». Правда, эта пышная арктическая «джунгли» вырастает максимум до 25 сантиметров в высоту.
Ещё несколько недель назад губчатая почва была промёрзшей насквозь. Теперь из земли Северного Склона — обширной малонаселённой безлесной территории, простирающейся от хребта Брукс до Северного Ледовитого океана — вырастают карликовые берёзы высотой по колено и невысокие, но эффектные рододендроны.
На протяжении веков арктический холод удерживал растительность в миниатюрном состоянии — словно кукольную версию земной флоры. Экстремальная среда давно даёт исследователям уникальное представление о том, что заставляет растения расти, — знания, которые было бы трудно получить где‑либо ещё.
Теперь Арктика предоставляет им одно из самых полезных в мире «окон» в то, как изменение климата влияет на растительность: Арктика нагревается в четыре раза быстрее, чем остальная часть планеты, особенно зимой.
Например, исследователи на полевой станции Тулик, расположенной в 320 километрах к северу от Полярного круга, изучают, эволюционируют ли растения, сталкивающиеся с этими суровыми условиями, в сторону конкуренции или сотрудничества друг с другом.
Исследования показывают: чем холоднее и чем дальше на север в Арктике, тем ниже и мельче растительность. Причин несколько, но главная в том, что зимой жизнь особенно тяжела. Всё, что выступает над неглубоким, хорошо утепляющим снежным покровом, сильнее подвержено повреждениям от холода и ветра или риску быть съеденным дикими животными, объясняет биолог растений, доцент Университета Гётеборга в Швеции Анне Бьоркман.
К тому же промёрзшая вечная мерзлота не даёт корням уходить слишком глубоко, добавляет она.
АРХИВ: Йорген Кристенсен едет на санях, запряжённых собаками, в Илулиссате, Гренландия, 27 января 2026 года.АРХИВ: Йорген Кристенсен едет на санях, запряжённых собаками, в Илулиссате, Гренландия, 27 января 2026 года.
Аляска зеленеет по мере потепления климата
Но холод слабеет, и миниатюрные растения вытягиваются. Эта часть Аляски сейчас примерно на 2,7 градуса Цельсия теплее (источник на английском языке), чем 40 лет назад, главным образом из‑за сжигания угля, нефти и газа.
«Растения, которые уже здесь, становятся выше», — говорит Бьоркман, добавляя, что в будущем они, вероятно, будут вытягиваться ещё сильнее.
И они становятся зелёнее. Некоторые из долгосрочных исследований в этом районе, по словам эколога Колумбийского университета Дункана Мэнге, «пытаются понять, какие факторы определяют, насколько активно растут растения, насколько зелёной становится местность» и как всё это меняется.
Тем временем более высокие растения, которые ранее не могли пережить холод, постепенно продвигаются сюда, отмечает Бьоркман.
Этот процесс, называемый окустариванием, может ускорять потепление из‑за того, как растения задерживают тепло, объясняет эколог Университета Колорадо Сара Эльмендорф. Кроны более высоких, тёмных кустарников торчат над снежным покровом и поглощают больше энергии солнца, чем белоснежное покрывало, отражающее тепло обратно.
«Это, безусловно, один из нагляднейших отпечатков изменений, которые мы наблюдаем», — говорит она.
АРХИВ: Снег покрывает горы хребта Брукс в Арктическом национальном заповеднике дикой природы, 14 октября 2024 года, возле Кактовика, Аляска.АРХИВ: Снег покрывает горы хребта Брукс в Арктическом национальном заповеднике дикой природы, 14 октября 2024 года, возле Кактовика, Аляска.
Более тёмная тундра, которая поглощает больше излучения, — «одна из главных причин того, что мы называем арктическим усилением, из‑за которого изменение климата особенно в Арктике идёт быстрее», поясняет Мэнге.
Кустарники также задерживают больше снега. Этот снег утепляет почву, и микроорганизмы зимой способны выделять больше метана — парникового газа, задерживающего тепло, говорит Эльмендорф. Дополнительная зелёная масса, возникающая за счёт более высоких растений и кустарников, может в каком‑то смысле компенсировать это, поглощая больше углекислого газа, добавляет она.
Расширяющиеся заросли ив, судя по наблюдениям Криса Нила и Линды Дигэн из Центра климатических исследований Вудвелла, дают рекам больше тени и меняют экологию рыб, насекомых и птиц. Они ведут многолетнее исследование, чтобы выяснить, приспосабливается ли экосистема и даже генетически эволюционирует, чтобы справиться со стрессом от изменения климата. Если это происходит, у некоторых из самых хрупких арктических экосистем появляется надежда на выживание, говорит Дигэн.
АРХИВ: Лагуна Кактовика и горы хребта Брукс в Арктическом национальном заповеднике дикой природы видны вдалеке, вторник, 15 октября 2024 года, Кактовик, Аляска.АРХИВ: Лагуна Кактовика и горы хребта Брукс в Арктическом национальном заповеднике дикой природы видны вдалеке, вторник, 15 октября 2024 года, Кактовик, Аляска.
С увеличительным стеклом — чтобы оценить крошечные растения
«Маленькие изменения в маленьких джунглях имеют огромное значение», — говорит профессор Флоридского атлантического университета Джейк Фрэнсис, разглядывая крошечную флору у своих ног во время своего первого выезда в Арктику.
По его словам, большие деревья во Флориде, где он живёт и работает, эффектны и поражают людей, потому что их легко заметить. А здесь, на губчатых кочках у озера Тулик — буграх из растений, которые выступают вверх и превращают ходьбу в испытание для лодыжек, — «у нас растут три или четыре вида цветковых растений. У нас есть мхи, есть печёночники, и всё то же самое: слои, растущие поверх растений, поверх растений, поверх растений. Но они не кричат нам о своём существовании».
«Нужно наклониться, остановиться и присмотреться», — продолжает Фрэнсис. — «Можно пройти прямо мимо и даже не заметить. И именно это кажется мне здесь по‑настоящему крутым».
АРХИВ: Северное сияние, или аврора бореалис, появляется в небе над озером Рат в Йеллоунайфе, Северо‑Западные территории, 8 августа 2024 года.АРХИВ: Северное сияние, или аврора бореалис, появляется в небе над озером Рат в Йеллоунайфе, Северо‑Западные территории, 8 августа 2024 года.
Что помогает растениям выживать: конкуренция или сотрудничество?
Эти растения борются за солнце, питательные вещества, воду и особенно за опыление в суровых условиях ограниченного, но очень интенсивного солнечного света. Фрэнсис и его студенты выясняют, не играет ли здесь большую роль сотрудничество, а не давно предполагаемая борьба не на жизнь, а на смерть. Команда Фрэнсиса сосредоточилась на одном паразитическом растении — арктической погремке, — которое, как они считают, незаслуженно получило дурную репутацию. Арктическая погремка подключается к корням соседних растений и высасывает из них питательные вещества.
Да, это своего рода вампир, откачивающий ресурсы у соседей. Но аспирант Джонатан Каркаче выдвигает гипотезу, что погремка помогает своим соседям не меньше, чем ворует у них. Причина в том, что её впечатляющий стебель с пурпурными цветами привлекает внимание немногочисленных местных шмелей «как рекламный щит, который рекламирует опыление», говорит он. А как только этот желанный шмель появляется, опыление получают все.
Чтобы проверить свою гипотезу, Каркаче и Блум берут на себя роль пчёл. Это кропотливая, тяжёлая работа, которую они делят между собой. Блум с помощью пинцета удаляет мужские части цветка, а затем в лаборатории использует механическое устройство, чтобы вытрясти пыльцу. На это каждую ночь уходят несколько часов, и в результате получается меньше чайной ложки микроскопических зёрен пыльцы.
Потом дело заканчивает Каркаче: он ложится на землю животом вниз, стараясь не раздавить ни одно из растений, которые они приехали изучать. На голове у него защитная сетка, на руках нитриловые перчатки, чтобы спасаться от туч комаров; он берёт кисточку и наносит зёрна пыльцы точно на нужные женские части соседних цветков вереска.
Исполняя работу пчёл, Каркаче и Блум надеются выяснить, получают ли растения вокруг паразита больше опыления, чем те, что растут дальше. Если так, значит, происходит честный обмен, а не ситуация, когда одно растение просто пользуется другими.
На фоне арктических стрессов учёные переосмысливают идею о том, что вся жизнь — это беспощадная конкуренция с победителями и проигравшими. Возможно, куда важнее взаимный симбиоз, когда виды растений сотрудничают, чтобы выжили все — как погремка и её соседи, говорит Фрэнсис.
«Было бы замечательно, если бы люди были такими же», — заключает Фрэнсис.