När de arktiska somrarna blir varma, Jordens nordliga landskap förändras. Att använda satellitbilder för att spåra globala tundraekosystem under decennier, en ny studie fann att regionen har blivit grönare, eftersom varmare luft- och jordtemperaturer leder till ökad växttillväxt.

"Den arktiska tundran är en av de kallaste biomen på jorden, och det är också en av de snabbast värmande, sade Logan Berner, en global förändringsekolog vid Northern Arizona University i Flagstaff, som ledde den senaste forskningen. "Denna arktiska grönare vi ser är verkligen en klockslag för globala klimatförändringar - det är ett svar i biomskala på stigande lufttemperaturer."

Studien, publiceras denna vecka i Naturkommunikation , är den första som mäter vegetationsförändringar som spänner över hela den arktiska tundran, från Alaska och Kanada till Sibirien, med hjälp av satellitdata från Landsat, ett gemensamt uppdrag av NASA och U.S. Geological Survey (USGS). Andra studier har använt satellitdata för att titta på mindre regioner, eftersom Landsat-data kan användas för att avgöra hur mycket aktivt växande vegetation som finns på marken. Gröning kan representera växter som växer mer, blir tätare, och/eller buskar som inkräktar på typiska tundragräs och mossa.

När tundravegetationen förändras, det påverkar inte bara djurlivet som är beroende av vissa växter, men också de människor som bor i regionen och är beroende av lokala ekosystem för mat. Medan aktiva växter kommer att absorbera mer kol från atmosfären, de uppvärmande temperaturerna kan också vara upptinande permafrost, därigenom frigör växthusgaser. Forskningen är en del av NASA:s Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE), som syftar till att bättre förstå hur ekosystemen reagerar i dessa värmande miljöer och de bredare sociala konsekvenserna.

Berner och hans kollegor använde Landsat-data och ytterligare beräkningar för att uppskatta toppgrönheten för ett givet år för var och en av 50, 000 slumpmässigt utvalda platser över tundran. Mellan 1985 och 2016, cirka 38 % av tundraplatserna i Alaska, Kanada, och västra Eurasien visade grönare. Endast 3 % visade motsatt brunningseffekt, vilket skulle innebära färre aktivt växande växter. För att inkludera platser i östra eurasien, de jämförde data från och med 2000, när Landsat-satelliter började regelbundet samla in bilder av den regionen. Med denna globala syn, 22 % av webbplatserna grönade mellan 2000 och 2016, medan 4% brynt.

"Oavsett om det är sedan 1985 eller 2000, vi ser denna grönare Arktis uppenbar i Landsat-protokollet, "Och vi ser denna grönska i biomskala samtidigt och under samma period som vi ser riktigt snabba ökningar av lufttemperaturerna på sommaren."

Forskarna jämförde dessa gröna mönster med andra faktorer, och fann att det också är förknippat med högre jordtemperaturer och högre markfuktighet. De bekräftade dessa fynd med växttillväxtmätningar från fältplatser runt Arktis.

"Landsat är nyckeln för den här typen av mätningar eftersom den samlar in data i en mycket finare skala än vad som tidigare användes", sa Scott Goetz, en professor vid Northern Arizona University som också arbetade med studien och leder ABoVE Science Team. Detta gör att forskarna kan undersöka vad som driver förändringarna på tundran. "Det finns mycket mikroskalavariationer i Arktis, så det är viktigt att arbeta med finare upplösning samtidigt som du har en lång dataregistrering, " sade Goetz. "Det är därför Landsat är så värdefullt."