Nhiệt độ ấm lên tạo điều kiện cho thực vật phát triển mạnh mẽ tại hệ sinh thái lãnh nguyên ở vùng cực bắc của Trái Đất.
Cảnh quan tại Bắc Cực đang thay đổi. Dựa trên các quan sát từ vệ tinh trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học nhận thấy hệ sinh thái lãnh nguyên tại đây đã trở nên xanh hơn do nhiệt độ đất và không khí ấm lên thúc đẩy sự tăng trưởng của thực vật.
"Lãnh nguyên Bắc Cực là một trong những khu vực lạnh nhất và ấm lên nhanh chóng nhất trên Trái Đất. Quá trình xanh hóa mà chúng ta thấy là một biểu hiện của biến đổi khí hậu. Đó là phản ứng ở quy mô quần xã sinh vật đối với sự gia tăng nhiệt độ không khí", trưởng nhóm nghiên cứu Logan Berner, nhà sinh thái học tại Đại học Northern Arizona của Mỹ, cho biết trong bài đăng trên tạp chí Nature Communications hôm 22/9.
Công trình của Berner cùng các cộng sự là nghiên cứu đầu tiên đánh giá mức độ thay đổi của thực vật trên toàn bộ lãnh nguyên Bắc Cực, kéo dài từ Alaska và Canada đến vùng Siberia, bằng cách sử dụng dữ liệu từ vệ tinh Landsat - một sứ mệnh chung giữa NASA và Cục Khảo sát Địa chất Mỹ (USGS).
Một con tuần lộc tận hưởng những ngọn cỏ xanh tươi trên lãnh nguyên Bắc Cực. Ảnh: Logan Berner.
Quá trình xanh hóa Bắc Cực đại diện cho sự phát triển nhiều hơn và dày đặc hơn của thảm thực vật, cũng như sự xâm lấn của cây bụi thay cho các loại cỏ và rêu điển hình của lãnh nguyên, nhóm nghiên cứu giải thích. Khi thảm thực vật thay đổi, nó không chỉ tác động đến động vật hoang dã mà còn ảnh hưởng đến những người dân sống trong khu vực và phụ thuộc vào hệ sinh thái bản địa để kiếm thức ăn.
Trong khi nhiệt độ nóng lên làm tan băng vĩnh cửu và giải phóng khí nhà kính, sự phát triển của thảm thực vật lại giúp hấp thụ carbon từ khí quyển. Nghiên cứu mới bởi vậy cũng giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cách các hệ sinh thái phản ứng biến đổi khí hậu.
Nhóm của Berner đã sử dụng dữ liệu từ vệ tinh Landsat và các tính toàn bổ sung để ước tính mức độ phủ xanh của thực vật tại 50.000 địa điểm khác nhau được lựa chọn ngẫu nhiên trên toàn bộ lãnh nguyên.
Kết quả cho thấy từ năm 1985 đến năm 2016, khoảng 38% các khu vực lãnh nguyên trên khắp Alaska, Canada và phía tây lục địa Á-Âu đã được "hóa xanh" và chỉ có 3% cho thấy hiệu ứng "hóa nâu" ngược lại - có nghĩa là thực vật kém phát triển hơn. Tại các địa điểm phía đông lục địa Á-Âu, khoảng 22% diện tích lãnh nguyên được phủ xanh từ năm 2000 đến năm 2016 và chỉ có 4% chuyển màu nâu ngược lại.
"Chúng tôi nhận thấy sự phủ xanh ở quy mô quần xã sinh vật ở Bắc Cực xảy ra trong cùng khoảng thời gian nhiệt độ không khí mùa hè ấm lên nhanh chóng", Berner cho biết. Khi so sánh mô hình phủ xanh với các yếu tố khác, nhóm nghiên cứu nhận thấy nó cũng liên quan đến sự gia tăng nhiệt độ và độ ẩm của đất.
"Vệ tinh Landsat là chìa khóa cho các loại phép đo này vì nó thu thập dữ liệu ở quy mô lớn hơn nhiều so với những phương pháp được sử dụng trước đây. Điều đó cho phép chúng ta tìm hiểu điều gì dẫn đến sự thay đổi trên toàn bộ lãnh nguyên", Giáo sư Scott Goetz từ Đại học Bắc Arizona, một thành viên trong nhóm nghiên cứu, chia sẻ.
Đoàn Dương (Theo NASA)
