С 2001 по 2018 годы снег в Арктике стал держаться в среднем на 10 дней в году меньше, чем за 20 лет до этого. А к концу века снежный сезон станет короче еще на 12-18 дней в зависимости от интенсивности антропогенных выбросов.
Главной причиной ученые назвали пожары, которые делают поверхность тундры темной, нагревают почву и приземный воздух. Статья опубликована в Nature Climate Change.
Территория суши за полярным кругом в течение длительного времени покрыта снегом. Он играет ключевую роль в радиационном балансе поверхности и гидрологическом режиме — отражает солнечный свет, питает реки и подземные воды, обеспечивая потребность людей в воде даже на больших расстояниях от Заполярья. За последние десятилетия в Арктике происходит все больше пожаров, и они стали забираться все севернее — если раньше горела преимущественно тайга, то теперь пожары случаются даже в десятках километров от Северного ледовитого океана. Поскольку в будущем пожаров в регионе станет только больше (из-за потепления, засух и увеличения частоты молний), важно разобраться, как они отразятся на арктических снегах.
Ученые под руководством Цин Яминь (Yamin Qing) из Гонконгского политехнического университета изучили связь между природными пожарами и продолжительностью снежного сезона в Арктике. Они использовали спутниковые данные о ежедневном состоянии снежного покрова и пожарной активности с 1982 по 2018 годы и анализировали исторические тренды с помощью климатических моделей на базе библиотеки XGBoost.
С 2001 по 2018 годы в Арктике ежегодно выгорало порядка 2,9 миллиона гектар территории, то есть в 1,7 раза больше, чем в период 1982-2000 годов. В районах, пострадавших от сильных летних пожаров, снежный покров устанавливался позже, чем в среднем за предыдущие три года, на срок до пяти дней. Этот срок дополнительно смещался с ростом площади выгоревшей тундры: после возгорания площадью в четыре миллиона гектар снежный покров устанавливался на три дня позже, чем после возгорания площадью в миллион гектар. В среднем с 2001 по 2018 годы продолжительность снежного сезона стала на 10 дней короче, чем в период 1982-2000 годов.
Главной причиной отсрочки начала снежного сезона авторы назвали снижение альбедо потемневшей от гари поверхности, но вклад внес также рост температур почвы и приземного слоя воздуха, который вытекал из снижения альбедо. В 2015 году продолжительность снежного покрова в Арктике составила 159 дней, и согласно прогнозам авторов, к 2100 году в зависимости от интенсивности антропогенных выбросов парниковых газов она будет составлять на 12-18 дней меньше. Это приведет к взаимному усилению потепления и числа пожаров в регионе.
Потепление, рост числа пожаров и снижение альбедо связаны положительной обратной связью еще с одним элементом — концентрацией парниковых газов в атмосфере. С начала века потепление в Арктике уже привело к тому, что многолетняя мерзлота потеряла 144 миллиона тонн углерода, и треть площади региона теперь рассматривается как чистый источник углеродных выбросов.
Автор: Марина Попова