(English below)

Vào năm 2017, khi khám phá các sông băng đá ở Himalaya, nhà thủy văn sinh thái Karen Anderson không khỏi ngạc nhiên về các loài thực vật. Cây bụi và cỏ dường như phát triển mạnh trên nhiều sườn núi có độ cao lớn.

Cảnh quan khiến cô ấy tự hỏi: “Có phải bây giờ có nhiều thực vật che phủ hơn trước đây không?” Câu hỏi có vẻ đơn giản, nhưng câu trả lời có ý nghĩa phức tạp và quan trọng đối với chu trình nước của khu vực. Nghiên cứu ở những nơi khác trên thế giới đã chỉ ra rằng những thay đổi về kiểu và độ rộng của thảm thực vật có thể dẫn đến những thay đổi về dòng chảy và trữ lượng nước. Vì vậy, sự phát triển của các loài thực vật trên dãy Himalaya - không chỉ là sự rút lui của các sông băng - có thể ảnh hưởng đến nguồn cung cấp nước cho 1/5 dân số Trái đất.

Nhưng mối quan hệ giữa cây và nước này sẽ diễn ra như thế nào vẫn chưa rõ ràng. Anderson cho biết: “Thiếu thông tin về hệ sinh thái Himalaya trong khu vực có độ cao này, ít nhất là trong khoa học phương Tây, đến mức chúng tôi không thực sự hiểu được tác động của việc thay đổi thảm thực vật sẽ như thế nào. “Hầu hết các cuộc thám hiểm khoa học đến Himalaya đều là đến các sông băng, vốn là một khu vực được quan tâm nhiều khi chúng rút lui trong điều kiện biến đổi khí hậu.”

Anderson và các đồng nghiệp đã bắt đầu đánh giá sự sống của thực vật đã thay đổi như thế nào ở Hindu Kush Himalaya trong khoảng thời gian 26 năm. Họ tập trung vào độ cao phía trên hàng cây nhưng bên dưới băng tuyết vĩnh viễn. Trong khu vực này, được gọi là khu vực núi non hoặc cận lễ hội, bạn có thể tìm thấy cây bụi và tuyết theo mùa. Trong dãy Himalaya, khu vực này thường bao gồm độ cao từ 4.100 đến 6.000 mét (13.000 đến 20.000 feet) so với mực nước biển.

2017

Độ cao và sự xa xôi của khu vực càng làm tăng thêm thách thức cho việc nghiên cứu các loài thực vật của nó. Nhưng Anderson, có trụ sở tại Đại học Exeter (Anh), không cần phải quay lại Nepal để bắt đầu cuộc điều tra. Thay vào đó, cô và các đồng nghiệp đã sử dụng Chỉ số Thực vật Khác biệt Chuẩn hóa, hoặc NDVI, lấy từ vệ tinh Landsat. NDVI đưa ra dấu hiệu về độ xanh của đất, mà các nhà khoa học đã sử dụng để lập bản đồ về sự phong phú của thảm thực vật trong khu vực tiểu lễ từ năm 1993 đến năm 2018. Họ đã kiểm tra độ chính xác của bản đồ so với hình ảnh từ Chế độ xem phố của Google và những bức ảnh mà Anderson chụp trong quá trình làm việc thực địa của cô ấy. vào năm 2017 (ở trên).

Các bản đồ ở đầu trang này cho thấy phạm vi thảm thực vật trong các năm 1993 (xanh lá cây-vàng) và 2017 (xanh lá cây đậm). Chúng trải dài khắp khu vực núi xung quanh đỉnh Everest và Dingboche, Nepal, một ngôi làng trên núi ở độ cao 4.410 mét (14.500 feet). Lưu ý sự gia tăng nhỏ nhưng đáng kể về lớp phủ thực vật vào năm 2017. Sự gia tăng có xu hướng rõ ràng hơn ở các sườn dốc hơn ở độ cao thấp hơn và trên các khu vực bằng phẳng hơn ở độ cao hơn. Các phát hiện đã được công bố trên Global Change Biology.

Anderson nói: “Công việc này là bước đầu tiên hướng tới việc khám phá quy mô của hệ sinh thái này, để mô tả nó đang thay đổi như thế nào và thảo luận về những tác động có thể xảy ra”.

Ví dụ, sự phát triển của các loài thực vật ở những nơi khác trên thế giới đã được chứng minh là làm thay đổi chu trình nước bằng cách ngăn chặn lượng mưa hoặc bẫy tuyết. Thực vật cũng có thể làm ấm đất thông qua các hiệu ứng do albedo điều khiển, và chúng có thể làm mát không khí thông qua quá trình thoát hơi nước.

"Khi các sông băng rút đi và thực vật mở rộng theo biến đổi khí hậu, điều này sẽ có ý nghĩa gì đối với an ninh nguồn nước?" Anderson hỏi. “Tôi nghĩ đây là một câu hỏi thực sự quan trọng và là điều mà nhóm nghiên cứu của tôi đang tiến hành.”

------

EVEREST-AREA PLANT LIFE SPREADS 
In 2017, while exploring rock glaciers in the Himalaya, eco-hydrologist Karen Anderson couldn’t help but wonder about the plants. Shrubs and grasses seemed to be thriving across many of the high-altitude mountain slopes.

The landscape made her wonder: “Is there more plant coverage now than in the past?” The question seems simple, but the answer has complex and important implications for the region’s water cycle. Research in other parts of the world has shown that changes in the type and expanse of vegetation can lead to changes in the flows and stores of water. So, an expansion of plants in the Himalaya—not just the retreat of glaciers—could affect the water supply for one fifth of Earth’s human population.

But how this plant-water relationship will play out remains unclear. “There is such a lack of information about Himalayan ecology in this high-altitude zone, at least in western science, that we don’t really understand what the impacts of changing vegetation will be,” Anderson said. “Most of the scientific expeditions to the Himalaya have been to the glaciers, which have been an area of major concern as they retreat under climate change.”

Anderson and colleagues set out to evaluate how plant life has changed in the Hindu Kush Himalaya over the span of 26 years. They focused on elevations above the tree line but below permanent snow and ice. In this area, known as the subnival or alpine zone, you can find shrubby plants and seasonal snow. In the Himalaya, the zone generally includes altitudes between 4,100 to 6,000 meters (13,000 to 20,000 feet) above sea level.

2017

The high altitude and the remoteness of the region add to the challenge of studying its plants. But Anderson, based at the University of Exeter (England), did not need to return to Nepal to begin the investigation. Instead, she and colleagues used the Normalized Difference Vegetation Index, or NDVI, derived from Landsat satellites. NDVI gives an indication of the land’s greenness, which the scientists used to map the abundance of vegetation across the subnival zone from 1993 to 2018. They checked the accuracy of their maps against images from Google Street View and the photographs Anderson shot during her field work in 2017 (above).

The maps at the top of this page show the extent of vegetation in 1993 (green-yellow) and 2017 (dark green). They span the mountainous area around Mount Everest and Dingboche, Nepal, a mountain village at an altitude of 4,410 meters (14,500 feet). Notice the small but significant increases in vegetation cover by 2017. Increases tended to be more substantial on steeper slopes at lower elevations, and on flatter areas at higher elevations. The findings were published in Global Change Biology.

“This work was the first step towards trying to explore the scale of this ecosystem, to describe how it is changing, and to discuss the likely implications,” Anderson said.

For example, the expansion of plants elsewhere in the world has been shown to alter the water cycle by intercepting rainfall or trapping snow. Plants also can warm the soil through albedo-driven effects, and they can cool the air through evapotranspiration.

“As glaciers recede and plants expand with climate change, what will this mean for water security?” Anderson asked. “I think this is a really important question and something that my research group is taking forward.”

Geolink tổng hợp từ Earthobservatory.nasa.gov