stringtranslate.com

Тундра

В физической географии тундра ( / ˈ t ʌ n d r ə , ˈ t ʊ n - / ) — тип биома , где рост деревьев затруднен холодными температурами и короткими вегетационными периодами. Существует три региона и связанные с ними типы тундры: арктическая тундра, [2] альпийская тундра , [2] и антарктическая тундра. [3]

Растительность тундры состоит из карликовых кустарников , осок , трав , мхов и лишайников . В некоторых регионах тундры растут отдельные деревья. Экотон (или экологическая пограничная область) между тундрой и лесом известен как линия леса или граница леса. Почва тундры богата азотом и фосфором . [2] Почва также содержит большое количество биомассы и разложившейся биомассы, которая хранится в виде метана и углекислого газа в вечной мерзлоте , что делает почву тундры поглотителем углерода . Поскольку глобальное потепление нагревает экосистему и вызывает таяние почвы, углеродный цикл вечной мерзлоты ускоряется и высвобождает большую часть этих парниковых газов, содержащихся в почве, в атмосферу, создавая цикл обратной связи , который изменяет климат.

Этимология

Термин является русским словом, заимствованным из саамских языков . [4]

Арктика

Арктическая тундра встречается в далеком Северном полушарии , к северу от пояса тайги . Слово «тундра» обычно относится только к областям, где подпочва представляет собой вечную мерзлоту или постоянно замороженную почву. (Оно также может относиться к безлесной равнине в целом, так что северная часть Сапми будет включена.) Тундра с вечной мерзлотой включает обширные территории северной России и Канады. [2] Полярная тундра является домом для нескольких народов, которые в основном являются кочевыми оленеводами, такими как нганасаны и ненцы в зоне вечной мерзлоты (и саамы в Сапми ).

Тундра в Сибири

Арктическая тундра содержит области сурового ландшафта и замерзает большую часть года. [5] Почва там промерзает на глубину от 25 до 90 см (от 10 до 35 дюймов), что делает невозможным рост деревьев. Вместо этого голая и иногда каменистая земля может поддерживать только определенные виды арктической растительности , низкорослые растения, такие как мох, вереск ( разновидности вересковых, такие как водяника и черная толокнянка ) и лишайники . [6] [7]

В полярных тундровых районах есть два основных сезона: зима и лето. Зимой очень холодно, темно и ветрено, средняя температура около −28 °C (−18 °F), иногда опускаясь до −50 °C (−58 °F). Однако экстремально низкие температуры в тундре не опускаются так низко, как в таежных районах южнее (например, самые низкие температуры в России, Канаде и на Аляске были зафиксированы в местах к югу от границы леса). Летом температура несколько повышается, и верхний слой сезонно-мерзлой почвы тает, оставляя землю очень сырой. В теплые месяцы тундра покрыта болотами, озерами, топями и ручьями. Обычно дневные температуры летом поднимаются примерно до 12 °C (54 °F), но часто могут опускаться до 3 °C (37 °F) или даже ниже нуля. Арктические тундры иногда являются объектом программ по сохранению среды обитания . В Канаде и России многие из этих территорий охраняются в рамках национального Плана действий по сохранению биоразнообразия .

Национальный парк Вунтут в Канаде

Тундра, как правило, ветреная, со скоростью ветра 50–100 км/ч (30–60 миль/ч). Тем не менее, она похожа на пустыню, где в год выпадает всего около 150–250 мм (6–10 дюймов) осадков (летом, как правило, выпадает максимум осадков). Хотя осадков выпадает мало, испарение также относительно минимально. Летом вечная мерзлота оттаивает ровно настолько, чтобы растения могли расти и размножаться, но поскольку земля под ней замерзла, вода не может опуститься ниже, поэтому вода образует озера и болота, которые встречаются в летние месяцы. Существует естественная схема накопления топлива и лесных пожаров, которая варьируется в зависимости от характера растительности и рельефа местности. Исследования на Аляске показали, что интервалы повторения пожаров (FRI) обычно варьируются от 150 до 200 лет, причем более сухие низменные районы горят чаще, чем более влажные высокогорные районы. [8]

Группа овцебыков на Аляске

Биоразнообразие тундры невелико: можно встретить 1700 видов сосудистых растений и только 48 видов наземных млекопитающих, хотя миллионы птиц ежегодно мигрируют туда ради болот. [9] Также есть несколько видов рыб. Есть несколько видов с большими популяциями. Известные растения в арктической тундре включают чернику ( Vaccinium uliginosum ), водянику ( Empetrum nigrum ), ягель ( Cladonia rangiferina ), бруснику ( Vaccinium vitis-idaea ) и багульник ( Rhododendron groenlandicum ). [10] Известные животные включают северного оленя (карибу), овцебыка , арктического зайца , песца , полярную сову , куропатку , красных полевок , леммингов , комара [11] и даже белых медведей вблизи океана. [10] [12] В тундре практически нет пойкилотермных животных, таких как лягушки и ящерицы.

Из-за сурового климата арктической тундры, регионы такого рода не видели большой активности человека, хотя они иногда богаты природными ресурсами, такими как нефть , природный газ и уран . В последнее время это начало меняться на Аляске , в России и некоторых других частях мира: например, Ямало-Ненецкий автономный округ производит 90% российского природного газа.

Связь с изменением климата

Серьезную угрозу для тундры представляет глобальное потепление , которое приводит к таянию вечной мерзлоты . Таяние вечной мерзлоты в определенной области в масштабах времени, измеряемых человеком (десятилетиями или столетиями), может радикально изменить то, какие виды могут там выжить. [13] Это также представляет значительный риск для инфраструктуры, построенной поверх вечной мерзлоты, такой как дороги и трубопроводы.

Таяние вечной мерзлоты может привести к оседанию ландшафта

В местах, где скопились мертвая растительность и торф , существует риск возникновения лесных пожаров, как, например, в 2007 году на северном склоне хребта Брукс на Аляске сгорело 1039 км 2 (401 кв. миль) тундры . [14] Такие события могут быть как результатом глобального потепления, так и способствовать ему. [15]

Выбросы углерода от таяния вечной мерзлоты способствуют тому же потеплению, которое способствует таянию, что делает его положительной обратной связью по изменению климата . Потепление также усиливает круговорот воды в Арктике , а увеличение количества более теплых дождей является еще одним фактором, который увеличивает глубину таяния вечной мерзлоты. [16]

В Шестом оценочном докладе МГЭИК подсчитано, что выбросы углекислого газа и метана из вечной мерзлоты могут составить эквивалент 14–175 миллиардов тонн углекислого газа на 1 °C (1,8 °F) потепления. [17] Для сравнения, к 2019 году ежегодные антропогенные выбросы только углекислого газа составили около 40 миллиардов тонн. [17] В статье 2018 года, в которой обсуждались переломные моменты в климатической системе, активизировавшиеся около 2 °C (3,6 °F) глобального потепления, предполагалось, что при этом пороговом значении таяние вечной мерзлоты добавит еще 0,09 °C (0,16 °F) к глобальной температуре к 2100 году с диапазоном 0,04–0,16 °C (0,07–0,29 °F) [18]

Антарктида

Тундра на островах Кергелен.

Антарктическая тундра встречается в Антарктиде и на нескольких антарктических и субантарктических островах, включая Южную Георгию, Южные Сандвичевы острова и острова Кергелен . Большая часть Антарктиды слишком холодная и сухая, чтобы поддерживать растительность, и большая часть континента покрыта ледяными полями или холодными пустынями. Однако в некоторых частях континента, особенно на Антарктическом полуострове , есть области каменистой почвы, которая поддерживает растительную жизнь. В настоящее время флора состоит из примерно 300–400 видов лишайников, 100 мхов, 25 печеночников и около 700 видов наземных и водных водорослей, которые обитают на участках обнаженных скал и почвы вокруг побережья континента. Два вида цветковых растений Антарктиды, антарктическая трава-волосок ( Deschampsia antarctica ) и антарктическая жемчужница ( Colobanthus quitensis ), встречаются в северной и западной частях Антарктического полуострова. [19] В отличие от арктической тундры, в антарктической тундре отсутствует крупная фауна млекопитающих, в основном из-за ее физической изоляции от других континентов. Морские млекопитающие и морские птицы, включая тюленей и пингвинов, обитают в районах вблизи берега, а некоторые мелкие млекопитающие, такие как кролики и кошки, были завезены людьми на некоторые субантарктические острова. Экорегион тундры субантарктических островов Антиподов включает острова Баунти , острова Окленд , острова Антиподов , группу островов Кэмпбелл и остров Маккуори . [20] Виды, эндемичные для этого экорегиона, включают Corybas dienemus и Corybas sulcatus , единственные субантарктические орхидеи; королевского пингвина ; и антиподового альбатроса . [20]

Существует некоторая двусмысленность относительно того, следует ли считать Магеллановы пустоши на западном побережье Патагонии тундрой или нет. [21] Фитогеограф Эдмундо Пизано назвал их тундрой ( исп . tundra Magallánica ), поскольку он считал, что низкие температуры являются ключевым фактором, ограничивающим рост растений. [21] Более поздние подходы с тех пор признали их умеренными лугами , ограничив южную тундру прибрежной Антарктидой и ее островами. [22] [23] [24]

Флора и фауна Антарктиды и Антарктических островов (южнее 60° южной широты) защищены Договором об Антарктике . [25]

альпийский

Альпийская тундра в Северных Каскадах Вашингтона , США

Альпийская тундра не содержит деревьев, потому что климат и почвы на большой высоте блокируют рост деревьев. [26] : 51  Холодный климат альпийской тундры вызван низкими температурами воздуха и похож на полярный климат . Альпийская тундра, как правило, лучше дренируется, чем арктические почвы. [7] Альпийская тундра переходит в субальпийские леса ниже линии деревьев; низкорослые леса, встречающиеся в экотоне лесотундры (линия деревьев ), известны как круммхольц . Альпийская тундра может быть затронута вторжением древесных растений . [27]

Альпийская тундра встречается в горах по всему миру. Флора альпийской тундры характеризуется растениями, которые растут близко к земле, включая многолетние травы , осоки , разнотравье , подушечные растения , мхи и лишайники . [28] Флора адаптирована к суровым условиям альпийской среды, которые включают низкие температуры, сухость, ультрафиолетовое излучение и короткий вегетационный период.

Климатическая классификация

Тундровый регион с фьордами, ледниками и горами. Конгсфьорд, Шпицберген .

Климат тундры обычно соответствует классификации климата Кёппена ET , что означает местный климат, в котором по крайней мере один месяц имеет среднюю температуру, достаточно высокую для таяния снега (0 °C (32 °F)), но нет месяца со средней температурой, превышающей 10 °C (50 °F). [29] Холодный предел обычно соответствует климату EF постоянного льда и снега ; предел теплого лета обычно соответствует полярному или высотному пределу деревьев, [30] где они переходят в субарктический климат, обозначенный Dfd , Dwd и Dsd (экстремальные зимы, как в некоторых частях Сибири ), Dfc типичный для Аляски, Канады, горных районов Скандинавии , европейской части России и Западной Сибири (холодные зимы с месяцами заморозков). [31]

Несмотря на потенциальное разнообразие климатов в категории ET , включающее осадки, экстремальные температуры и относительные влажные и сухие сезоны, эта категория редко подразделяется, хотя, например, Уэйнрайт, Аляска, может быть классифицирован как ETw , а Провидения, Россия ETs , при этом большая часть остальной тундры вписывается в подкатегорию ETf . Осадки и снегопады, как правило, незначительны из-за низкого давления паров воды в холодной атмосфере, но, как правило, потенциальная эвапотранспирация чрезвычайно низка, что позволяет иметь заболоченные местности болот и топей даже в местах, где выпадают осадки, типичные для пустынь нижних и средних широт. [6] Количество биомассы естественной тундры больше зависит от местной температуры, чем от количества осадков. [32]

Места с климатом тундры

альпийская тундра
Полярная тундра

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Экорегионы". Всемирный фонд дикой природы . Архивировано из оригинала 4 июня 2011 года.
  2. ^ abcd "The Tundra Biome". The World's Biomes . Калифорнийский университет в Беркли . Архивировано из оригинала 22 июля 2023 г. Получено 5 марта 2006 г.
  3. ^ "Terrestrial Ecoregions: Antarctica". Wild World . National Geographic Society . Архивировано из оригинала 5 августа 2011 года . Получено 2 ноября 2009 года .
  4. ^ Аапала, Кирсти. "Tunturista jängälle" [От сопки к горе] (на финском). Архивировано из оригинала 1 октября 2006 года . Получено 17 января 2024 года .
  5. ^ "Биом тундры". National Geographic . Получено 4 апреля 2024 г.
  6. ^ ab "Tundra". Earth Observatory . NASA . Получено 11 сентября 2022 г.
  7. ^ ab "Биом тундры". Музей палеонтологии Калифорнийского университета . Получено 11 сентября 2020 г.
  8. ^ Higuera, Philip E.; Chipman, Melissa L.; Barnes, Jennifer L.; Urban, Michael A.; et al. (декабрь 2011 г.). «Изменчивость режимов пожаров в тундре в арктической части Аляски: закономерности тысячелетнего масштаба и экологические последствия». Ecological Applications . 21 (8): 3211–3226. Bibcode : 2011EcoAp..21.3211H. doi : 10.1890/11-0387.1. ISSN  1051-0761.
  9. ^ "Великая равнина Кукджуак". Ibacanada.com . Получено 16 февраля 2011 г. .
  10. ^ ab "Tundra". Lake Clark National Park & ​​Preserve . NPS . Получено 18 октября 2021 г.
  11. ^ «Где в Гренландии больше всего арктических комаров и почему?». Экологическое общество Америки. 4 августа 2020 г.
  12. ^ "Тундра". Биомы Голубой Планеты . Получено 5 марта 2006 г.
  13. ^ "Угрозы Тундры". National Geographic . Архивировано из оригинала 7 декабря 2008 года . Получено 3 апреля 2008 года .
  14. ^ Джиллис, Джастин (16 декабря 2011 г.). «По мере таяния вечной мерзлоты ученые изучают риски». The New York Times . Получено 17 декабря 2011 г.
  15. ^ Mack, Michelle C. ; Bret-Harte, M. Syndonia; Hollingsworth, Teresa N.; Jandt, Randi R.; et al. (28 июля 2011 г.). «Потери углерода от беспрецедентного лесного пожара в арктической тундре» (PDF) . Nature . 475 (7357): 489–492. Bibcode :2011Natur.475..489M. doi :10.1038/nature10283. PMID  21796209. S2CID  4371811. Архивировано из оригинала (PDF) 14 ноября 2012 г. . Получено 20 июля 2012 г. .
  16. ^ Дуглас, Томас А.; Турецки, Мерритт Р.; Ковен, Чарльз Д. (24 июля 2020 г.). «Увеличение количества осадков стимулирует таяние вечной мерзлоты в различных внутренних бореальных экосистемах Аляски». npj Climate and Atmospheric Science . 3 (1): 5626. Bibcode : 2020npCAS...3...28D. doi : 10.1038/s41612-020-0130-4 .
  17. ^ ab Fox-Kemper, B; et al. (2021). "Глава 9: Океан, криосфера и изменение уровня моря" (PDF) . Изменение климата 2021: Физическая научная основа. Вклад Рабочей группы I в Шестой оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Кембридж: Cambridge University Press. стр. 1237. doi :10.1017/9781009157896.011.
  18. ^ Шеллнхубер, Ганс Иоахим и др. (2018). «Траектории земной системы в антропоцене». Труды Национальной академии наук . 115 (33): 8252–8259. Bibcode : 2018PNAS..115.8252S. doi : 10.1073/pnas.1810141115 . ISSN  0027-8424. PMC 6099852. PMID 30082409  . 
  19. ^ "Наземные растения". Британская антарктическая служба: Об Антарктиде . Получено 5 марта 2006 г.
  20. ^ ab "Antipodes Subantarctic Islands tundra". Наземные экорегионы . Всемирный фонд дикой природы . Получено 2 ноября 2009 г.
  21. ^ ab Longton, RE (1988). Биология полярных мохообразных и лишайников . Исследования в области полярных исследований. Cambridge University Press. стр. 20. ISBN 978-0-521-25015-3.
  22. ^ Олсон, Дэвид М.; и др. (2011). «Наземные экорегионы мира: новая карта жизни на Земле». BioScience . 51 (11): 933–938. doi : 10.1641/0006-3568(2001)051[0933:TEOTWA]2.0.CO;2 .
  23. ^ Динерштейн, Эрик и др. (2017). «Подход к защите половины наземной области на основе экорегиона». BioScience . 67 (6): 534–545. doi : 10.1093/biosci/bix014 . PMC 5451287 . PMID  28608869. 
  24. ^ "Биорегион Патагонских степей и низких гор". Одна Земля .
  25. ^ «Протокол об охране окружающей среды к Договору об Антарктике». Британская антарктическая служба : Об Антарктике . Получено 5 марта 2006 г.
  26. ^ Эллиотт-Фиск, DL (2000). «Тайга и бореальный лес». В Barbour, MG; Billings, MD (ред.). North American Terrestrial Vegetation (2-е изд.). Cambridge University Press . ISBN 978-0-521-55986-7.
  27. ^ Марсман, Этаж; Нистуэн, Кристин О.; Опедал, Эйстейн Х.; Фост, Джесси Дж.; Соренсен, Миа Ведель; Де Френн, Питер; Граэ, Бенте Йессен; Лимпенс, Юул (январь 2021 г.). Пугнер, Франциско (ред.). «Определители приживления саженцев деревьев в высокогорной тундре». Журнал науки о растительности . 32 (1). Бибкод : 2021JVegS..32E2948M. дои : 10.1111/jvs.12948. HDL : 11250/2733966 . ISSN  1100-9233.
  28. ^ Кёрнер, Кристиан (2003). Жизнь альпийских растений: функциональная экология растений высокогорных экосистем . Берлин: Springer. ISBN 978-3-540-00347-2.
  29. ^ Коттек, Маркус; Гризер, Юрген; Бек, Кристоф; Рудольф, Бруно; Рубель, Франц (2006). «Обновленная мировая карта климатической классификации Кеппена-Гейгера». Метеорол. З.​ 15 (3): 259–263. Бибкод : 2006МетЗе..15..259К. дои : 10.1127/0941-2948/2006/0130.
  30. ^ "Тундра". geodiode.com . Сентябрь 2011.
  31. ^ Пил, MC; Финлейсон, BL; Макмахон, TA (2007). «Обновленная карта мира классификации климата Кеппен-Гейгера». Hydrol. Earth Syst. Sci . 11 (5): 1633–1644. Bibcode :2007HESS...11.1633P. doi : 10.5194/hess-11-1633-2007 . S2CID  9654551.
  32. ^ Keuper, F.; Parmentier, FJ; Blok, D.; van Bodegom, PM; Dorrepaal, E.; van Hal, JR; van Logtestijn, RS; Aerts, R. (2012). «Тундра под дождем: дифференциальная реакция растительности на три года экспериментально удвоенных летних осадков в сибирской кустарниковой и шведской болотной тундре». Ambio . 41 Suppl 3(Suppl 3) (Suppl 3): 269–80. Bibcode :2012Ambio..41S.269K. doi :10.1007/s13280-012-0305-2. PMC 3535056 . PMID  22864700. 
  33. ^ Валерио Джакомини, La Tundra del Gavia , Издание снято с продажи для администрации национального парка Стельвио , 1975 г.
  34. ^ "Факты и рабочие листы о горе Фудзи". Kidskonnect . 25 февраля 2018 г. Получено 25 февраля 2018 г.
  35. ^ "Тундра". Миндат .
  36. ^ "Шпицберген — это тундра или полярный регион?". Ресторан Norman . Получено 3 августа 2019 г.
  37. ^ "Познакомьтесь с Икалуитом". Arctic Kingdom . 24 июля 2020 г. Получено 24 июля 2020 г.
  38. ^ "Уткиагвик, туры по Аляске". Коллекция Аляски .
  39. ^ "Антарктические острова в южной части Индийского океана". World Wild Life . Получено 1 апреля 2022 г. .
  40. ^ "Нуук". Британника . Проверено 2 сентября 2021 г.

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки