Çalışma bulguları, Kuzey permafrost yeşillendirmesinin bitki direncini azalttığını gösteriyor

Hong Kong Üniversitesi (HKU) Coğrafya Bölümü ve Sosyal Bilimler Fakültesi İklim ve Karbon Nötrlüğü Enstitüsü’nden araştırmacıların ortaklaşa yürüttüğü uluslararası bir çalışma, Kuzey Yarımküre’nin permafrost bölgelerindeki bitki örtüsünün dayanıklılığının 2008 yılı civarında yaygın bir tersine dönüş yaşadığını ve devam eden yeşillenmeye rağmen büyük ölçüde azaldığını ortaya çıkardı.

Bulgular prestijli uluslararası akademik dergide yayınlandı Doğa Bitkileriatmosferik kuruma ve aşırı iklim koşulları nedeniyle yüksek enlem ekosistemlerinde ortaya çıkan güvenlik açıklarını vurgulayın.

Genellikle gezegenimizin “donmuş merkezleri” olarak adlandırılan permafrost bölgeleri hızla ısınıyor ve derin ekolojik ve biyojeokimyasal değişimleri tetikliyor. Önceki uydu gözlemleri Arktik ve kuzey ekosistemlerinde yaygın “yeşillenme” olduğunu belgelemişti. Bununla birlikte, bu yeşillendirmenin daha fazla ekosistem istikrarı, özellikle de çevresel bozulmalara dayanma ve bunlardan kurtulma kapasitesi (esneklik) anlamına gelip gelmediği belirsizliğini koruyor.

Bu kritik bilgi açığını gidermek için, HKU’dan profesör Yuyu Zhou, baş yazar Dr. Zhengfei Guo ve Çin Bilimler Akademisi’nden ortak yazar Dr. Jian Wang ile birlikte yönetilen araştırma ekibi, 2000’den 2023’e kadar MODIS uydu gözlemlerini analiz etti. Ekip, trend, mevsimsellik ve iklime göre ayarlanmış bir analitik çerçeve kullanarak, uydudan türetilmiş bir bitki örtüsü endeksinin zamansal otokorelasyonu (TAC) aracılığıyla bitki örtüsü esnekliğini değerlendirdi. (kNDVI). Ayrıca dayanıklılık değişiklikleriyle ilişkili çevresel faktörleri belirlemek için yorumlanabilir yapay zeka tabanlı makine öğrenimi yöntemlerini de kullandılar.

Araştırmanın temel bulguları şunları içeriyor:

• Bitki örtüsünün dayanıklılığında yaygın bir tersine dönüş: Permafrost bitki örtüsünün dayanıklılığı (daha yüksek TAC’ın daha yavaş toparlanmayı ve daha düşük dayanıklılığı gösterdiğini gösterir) 2008’den önce önemli bir güçlenme eğilimi göstermiş, bunu daha sonra yaygın ve belirgin bir tersine dönüş ve düşüş izlemiştir. Bu değişim, çeşitli bitki örtüsü türleri (iğne yaprağı ormanları, çalılıklar, otlaklar vb.) ve kalıcı don kategorileri (sürekli, süreksiz, sporadik ve izole yamalar) genelinde tutarlıydı.
• Yeşillenme daha fazla stabilite anlamına gelmiyor: Yaprak alanı endeksi ve bitki örtüsü endekslerinde devam eden yeşillenme eğilimlerine rağmen, ekosistemin dayanıklılığı 2008 sonrasında azaldı. Bu istikrarsızlığa, bitki örtüsü karbon alımının (brüt birincil üretkenlik, GPP) yıllar arası değişkenliğinde senkronize bir artış eşlik etti; bu, permafrost ekosistemlerinin çevresel dalgalanmalara karşı tamponlama kapasitesini kaybettiğini gösteriyor.
• İlgili önemli bir faktör olarak atmosferik kuruma: Yorumlanabilir makine öğrenimini (XGBoost ve SHAP ilişkilendirme analizini birleştirerek) kullanan araştırmacılar, iklim değişkenlerini dayanıklılık değişkenliğinin baskın etkenleri olarak tanımladılar. Atmosfer kuruluğunun bir göstergesi olan buhar basıncı açığı (VPD), 2008 sonrası dayanıklılık düşüşünün en güçlü belirleyicisi olarak ortaya çıktı. Nem taşınması ve okyanus buharlaşmasına ilişkin analizler, okyanustaki nem kaynağındaki ve atmosferik dolaşımdaki değişikliklerin bu yüksek enlemdeki kurumanın zamanlamasına katkıda bulunduğunu göstermektedir.
• Kontrol edilemeyen yangının güçlendirilmesi ve model eksiklikleri: Kontrol edilemeyen yangınlar gibi akut rahatsızlıklar, tekrarlayan yanıkların ekosistemleri tutuklanan ardışık durumlarda hapsetmesiyle birlikte dayanıklılık kayıplarını büyük ölçüde artırdı. En önemlisi, 15 dinamik küresel bitki örtüsü modelinin (TRENDY v7 topluluğundan DGVM’ler) değerlendirilmesi, büyük bir model-veri tutarsızlığını ortaya çıkardı: çoğu model, gözlemlenen esneklik tersine dönüşünü yakalamakta başarısız oldu; bu, mevcut Dünya sistemi projeksiyonlarında kuzeydeki karbon yutaklarına yönelik iklim risklerinin kritik derecede eksik tahmin edildiğine işaret etti.

Zhou, “Bulgularımız, devam eden bitki örtüsü yeşillendirmesinin mutlaka daha sağlıklı ve daha istikrarlı ekosistemlere işaret ettiği varsayımına meydan okuyor” dedi. “Kuzeydeki permafrost bitki örtüsü daha yeşil hale gelse bile, çevresel rahatsızlıklardan kurtulma kabiliyetine ilişkin göstergeler azalıyor. Bu yaygın tersine dönüş, artan atmosferik kuruluk ile yakından ilişkilidir ve yüksek enlem ekosistemlerinin iklim değişikliğine karşı ortaya çıkan kırılganlığını vurgulamaktadır.”