Най-голямото досега изследване на дървесни пръстени от Норилск в руската Арктика показва, че преките и косвените ефекти на индустриалното замърсяване в региона и извън него са далеч по-лоши, отколкото се смяташе досега.

пръстени

Кредит за изображение: Милиард снимки/Shutterstock.com

Международен екип от изследователи, ръководен от Университета в Кеймбридж, комбинира измервания на ширината на пръстена и химията на дървесината от живи и мъртви дървета с характеристики на почвата и компютърно моделиране, за да покаже, че щетите, нанесени от десетилетия добив на никел и мед, не са опустошили само местните околната среда, но също така повлия на глобалния въглероден цикъл.

Степента на щетите, причинени на бореалната гора, най-големият сухоземен биом на Земята, може да се види в годишните пръстени на растежа на дърветата близо до Норилск, където загиналите са се разпространили до 100 километра. Резултатите се отчитат в списанието Писма за екология.

Норилск, в Северен Сибир, е най-северният град в света с повече от 100 000 души и едно от най-замърсените места на Земята. От 30-те години на миналия век интензивното добиване на масивните находища на никел, мед и паладий в района, в съчетание с малко екологични разпоредби, доведе до сериозни нива на замърсяване. Масивният разлив на петрол през май 2020 г. добави към екстремното ниво на екологични щети в района.

Не само, че високите нива на въздушни емисии от индустриалния комплекс в Норилск са отговорни за директното унищожаване на около 24 000 квадратни километра бореална гора от 60-те години насам, страда и оцелелите дървета в голяма част от северните географски ширини. Високите нива на замърсяване водят до намаляване на растежа на дърветата, което от своя страна оказва влияние върху количеството въглерод, което може да бъде отделено в бореалната гора.

Въпреки това, въпреки че връзката между замърсяването и здравето на горите е добре известна, тя не е в състояние да обясни „проблема с дивергенцията“ в дендрохронологията или изследването на дървесните пръстени: отделяне на ширината на дървесния пръстен от повишаващите се температури на въздуха, наблюдавани от 1970-те.

Използвайки най-големия досега набор от дървесни пръстени както от живи, така и от мъртви дървета, за да реконструират историята и интензивността на загиването на горите в Норилск, изследователите показаха как количеството замърсяване, изхвърляно в атмосферата от мини и топилни предприятия, е поне частично отговорно за явлението „арктическо затъмняване“, предоставящо нови доказателства, които обясняват проблема с дивергенцията.

Свързани истории

„Използвайки информацията, съхранявана в хиляди дървесни пръстени, можем да видим ефектите от неконтролираната екологична катастрофа на Норилск през последните девет десетилетия“, каза професор Улф Бюнтген от географския отдел на Кеймбридж, който ръководи изследването. „Въпреки че проблемът със емисиите на сяра и отмирането на горите беше успешно решен в голяма част от Европа, за Сибир не успяхме да видим какво е било въздействието, до голяма степен поради липсата на данни за дългосрочен мониторинг.“

Разширяването на годишно разрешените и абсолютно датирани измервания на ширината на пръстена на дървото, съставени от първия автор на статията Александър Кирдянов, заедно с новите измервания на химията на дървесината и почвата с висока разделителна способност, позволи на изследователите да определят количествено степента на разрушителните екосистемни щети на Норилск, които достигнаха своя връх през 60-те години.

„Виждаме, че дърветата край Норилск започнаха да отмират масово през 60-те години на миналия век поради нарастващите нива на замърсяване“, каза Бюнтген. „Тъй като атмосферното замърсяване в Арктика се натрупва поради широкомащабни циркулационни модели, ние разширихме нашето проучване далеч отвъд преките ефекти на индустриалния сектор на Норилск и установихме, че и дърветата в северните географски ширини страдат.“

Изследователите са използвали основан на процеса преден модел на растеж на бореалното дърво, със и без повърхностно облъчване, принуждаващо като прокси за замърсители, за да покажат, че затъмняването на Арктика от 70-те години насам значително е намалило растежа на дърветата.

Затъмняването на Арктика е явление, причинено от повишени частици в земната атмосфера, независимо дали от замърсяване, прах или вулканични изригвания. Явлението частично блокира слънчевата светлина, забавяйки процеса на изпаряване и пречейки на хидрологичния цикъл.

Трябва да се очаква глобалното затопляне да увеличи темповете на растеж на бореалното дърво, но изследователите установиха, че с достигане на максимални нива на замърсяване темпът на растеж на дърветата в Северен Сибир се забави. Те открили, че нивата на замърсяване в атмосферата намаляват способността на дърветата да превръщат слънчевата светлина в енергия чрез фотосинтеза и затова те не са в състояние да растат толкова бързо или толкова силно, колкото биха били в райони с по-ниски нива на замърсяване.

Това, което ни изненада, е колко широко разпространени са ефектите от индустриалното замърсяване - мащабът на щетите показва колко уязвима и чувствителна е бореалната гора.

Предвид екологичното значение на този биом, нивата на замърсяване в северните географски ширини могат да окажат огромно въздействие върху целия глобален въглероден цикъл. "