ИЗМЕНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПРОДУКТИВНОСТИ НАЗЕМНЫХ ЭКОСИСТЕМ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ В ХХI В.

Проведено сравнение современных оценок продуктивности с данными, полученными в 1960—1970-х годах в процессе Международной биологической программы для экосистем российской Арк­тики. Это позволяет объективно выявить климатогенные тренды их продуктивности в ХХI в. Использованы архивы и текущие спутниковые данные для российской Арк­тики, в том числе AVHRR, LANDSAT, MODIS TERRA и др., представленные 30-летними и более периодами. Выявлено, что к ХХI в. запасы фитомассы зональных экосистем в среднем выросли на 15—30%, а первичная продукция — на 10—15%. По сравнению с данными полевых измерений 1960—1970-х годов в конкретных точках этот рост достигал 50% и более. По показателям роста продуктивности лидируют экосистемы Европейского сектора Арк­тики, хотя в XXI в. тренд потепления здесь не самый высокий (0,4—0,5 °С/10 лет). Прогноз продуктивности на 2025 г. (отклонение линейного тренда в сравнении с 2000—2019 гг.) показал продолжение ее роста на Кольском полуострове, в Большеземельcкой тундре, полуостровах Ямал и Гыдан, а снижение — на Полярном Урале, севере Сибири и Колымской низменности. Рост удельных показателей продуктивности в ХХI в. вышел на плато и, как и в случае потепления 1920—1940-х годов, не способен привести к зональным перестройкам.

1. Базилевич Н. И., Гребенщиков О. С., Тишков А. А. Географические закономерности структуры и функционирования экосистем. — М.: Наука, 1986. — 297 с.

2. Bazilevich N. I., Tishkov A. A. Live and dead reserves and primary production in polar desert, tundra and forest tundra of the former Soviet Union. Ecosystems of the world 3. Polar and alpine tundra. Ed.: F. E. Wielgolaski. Amsterdam; Lausanne; New York; Oxford; Shannon; Singapore; Tokyo, Elsevier publ., 1997, рp. 509—539.

3. Национальный атлас почв Российской Федерации / Под ред. чл.-кор. РАН С. А. Шобы. — М.: Астрель, 2011. — 632 с.

4. Bobylev S. N., Bukvareva E. N., Danilkin A. A., Dgebuadze Y. Y., Drozdov A. V., Filenko O. F., Grabovsky V. I., Khoroshev A. V., Kraev G. N., Perelet R. A., Smelyansky I. E., Striganova B. R., Tishkov A. A., Zamolodchikov D. G. Ecosystem services of Russia: prototype national report. Vol. 1. Terrestrial ecosystems services. Adapted English version. Moscow, 2018, 115 р.

5. Тишков А. А., Кренке-мл. А. Н. «Позеленение» Арктики в ХХI в. как эффект синергизма действия глобального потепления и хозяйственного освоения // Арктика: экология и экономика. — 2015. — № 4 (20). — С. 28—38.

6. Тишков А. А., Белоновская Е. А., Вайсфельд М. А. и др. «Позеленение» ландшафтов Арктики как следствие современных климатогенных и антропогенных трендов растительности // Изв. РГО. — 2016. — Т. 148, № 3. — С. 14—24.

7. Белоновская Е. А., Тишков А. А., Вайсфельд М. А. и др. «Позеленение» Арктики и современные тренды ее биоты // Изв. РАН. Сер. геогр. — 2016. — № 3. — C. 28—39.

8. Тишков А. А., Белоновская Е. А., Вайсфельд М. А. и др. «Позеленение» тундры как драйвер современной динамики арктической биоты // Арктика: экология и экономика. — 2018. — № 2 (30). — С. 31—44. — DOI: 10.25283/2223-4594-2018-2-31-44.

9. Тишков А. А., Белоновская Е. А., Глазов П. М. и др. Антропогенная трансформация арктических экосистем России: подходы, методы, оценки // Арктика: экология и экономика. — 2019. — № 4 (36). — С. 38—51. — DOI: 10.25283/2223-4594-2019-4-38-51.

10. Тишков А. А., Вайсфельд М. А., Глазов П. М. и др. Биотически значимые тренды климата и динамика биоты российской Арктики // Арктика: экология и экономика. — 2019. — № 1 (33). — С. 71—87. — DOI: 10.25283/2223-4594-2019-1-71-87.

11. Тишков А. А., Белоновская Е. А., Глазов П. М. и др. Тундра и лес российской Арктики: вектор взаимодействия в условиях современного потепления климата // Арктика: экология и экономика. — 2020. — № 3 (39). — С. 48—61. — DOI: 10.25283/2223-4594-2020-3-48-61.

12. Карелин Д. В., Гильманов Т. Г., Замолодчиков Д. Г. К оценке запасов углерода в наземных экосистемах тундровой и лесотундровой зон российского севера: фитомасса и первичная продукция // Докл. Акад. наук. — 1994. — Т. 335, № 4. — С. 530—532.

13. Замолодчиков Д. Г. Баланс углерода в тундровых и лесных экосистемах России: Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. — М., 2003. — 56 с.

14. Замолодчиков Д. Г., Карелин Д. В., Иващенко А. И. Углеродный баланс тундровых ландшафтов центральной Сибири: наблюдения и моделирование на геоинформационной основе // Журн. общей биологии. — 1997. — Т. 58, № 2. — С. 15—33.

15. Тишков А. А. Продуктивность и баланс углерода природных экосистем России // Бюл. «Использование и охрана природ. ресурсов в России». — 2005. — № 1. — С. 74—90.

16. Маслов М. Н. Углерод, азот и фосфор в тундровых экосистемах Северной Фенноскандии: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. — М., 2015. — 24 с.

17. Bhatt U. S., Kade A. N., Vonlanthen C. M., Tichy L. Environment, vegetation and greenness (NDVI) along the North America and Eurasia Arctic transects. Environ. Res. Lett., 2012, no. 7, pр. 1—17.

18. Bhatt U. S., Walker D. A., Raynolds M. K. et al. Recent declines in warming and arctic vegetation greening trends over pan-Arctic tundra. Remote Sens. (Special NDVI3g Iss.), 2013, № 5, рр. 4229—4254.

19. Walker D. A., Epstein H. E., Raynolds M. K. et al. Environment, vegetation and greenness (NDVI) along the North America and Eurasia arctic transects. Environ. Research Lett., 2012, vol. 7, № 1, pp. 015504.

20. Лавриненко И. А., Лавриненко О. В. Влияние климатических изменений на растительный покров островов Баренцева моря // Труды КНЦ РАН. — 2013. — Вып. 6. — С. 5—16.

21. Поспелова Е. Б., Василевская В. Д. Первичная продуктивность тундр Таймыра // Ботан. журн. — 1985. — Т. 70, № 2. — С. 190—191.

22. Малинин В. Н., Вайновский П. А. О причинах первого потепления Арктики в ХХ столетии // Ученые зап. РГГМУ. — 2018. — № 53. — С. 34—55.

23. Николин Е. Г. К продуктивности растительных сообществ арктических тундр о-ва Большой Ляховский (Новосибирские острова, Якутия) // Наука и образование. — 2017. — № 1. — С. 113—121.

24. Гопп Н. Г., Смирнов В. В. Использование вегетационного индекса для оценки запасов надземной фитомассы тундровых сообществ растений // Интерэкспо Гео-Сибирь. Биол. науки. — 2009. — Т. 4, № 1. — С. 187—191.

25. Елсаков В. В., Телятников М. Ю. Изменения индекса NDVI на территории Европейского северо-востока России и Западной Сибири в условиях климатических флуктуаций последних десятилетий // Соврем. проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса. — 2013. — № 3. — С. 260—271.

26. Рязанова Н. Е., Сорокин П. А. Опыт применения дистанционного зондирования растительности при исследовании динамики экосистем российской Арктики // Науки о Земле: вчера, сегодня, завтра: Материалы Международной научной конференции. — СПб.: Свое изд-во, 2017. — С. 7—12.

27. Анисимов О. С., Жильцова Е. Л., Разживин В. Ю. Моделирование биопродуктивности в арктической зоне России с использованием спутниковых наблюдений // Исследования Земли из космоса. — 2015. — № 3. — С. 60—70.

28. Jia G. J., Epstein Y. E., Walker D. A. Greening of Arctic Alaska. Gepphys. Res. Lett., 2003, vol. 30 (20), pp. 1981—2001.

29. Walker D. A., Raynolds M. K., Daniëls F. J. A., Einarsson E., Elverbakk A. et al. The Сircumpolar Arctic vegetation map. J. of Vegetation Science, 2005, vol. 16, pp. 267—282.

30. Второй оценочный доклад Росгидромета об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. — М.: Изд-во Росгидромета, 2014. — 1003 с.

31. Жильцова Е. Л., Анисимов О. С. Динамика растительности Северной Евразии: анализ современных наблюдений и прогноз на XXI век // Арктика XXI век. Естеств. науки. — 2015. — № 2 (3). — С. 48—59.

32. Иванова К. В. Динамика индекса NDVI для разных классов территориальных единиц растительности типичных тундр // Соврем. проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса. — 2019. — Т. 16, № 5. — С. 194—202.

33. Bala G., Caldeira K., Mirin A. et al. Multicentury Changes to the Global Climate and Carbon Cycle: Results from a Coupled Climate and Carbon Cycle Model. J. of Climate, 2005. vol. 18, iss. 21, рp.4531—4544.

34. Climate Change and Land. An IPCC Special Report on climate change, desertification, land degradation, sustainable land management, food security, and greenhouse gas fluxes in terrestrial ecosystems. Summary for Policymakers. Bonn, 2019, 41 p.

35. Карелин Д. В., Зазовская Э. П., Шишков В. А. и др. Наблюдения за потоками СО2 на архипелаге Шпицберген: использование территории человеком меняет газообмен арктической тундры // Изв. РАН. Сер. геогр. — 2019. — № 5. — С. 56—66.

36. Тишков А. А., Царевская Н. Г. Продуктивность природных, полуприродных и антропогенно модифицированных экосистем России // Регион. проблемы экологии. — 2005. — № 1. — С. 6—21.