Dữ liệu ảnh GIS

TUẦN LỘC LÀ KỸ SƯ HỆ SINH THÁI?

28/12/2021 GeoLink Thu Giang 0 Nhận xét

(English below)

Trên bán đảo Yamal ở Tây Siberia, người Nenets du mục có truyền thống lâu đời chăn tuần lộc trên lãnh nguyên Bắc Cực. Tuy nhiên, trong những thập kỷ gần đây, các vùng lãnh nguyên đã thay đổi, và những cách tuần lộc tương tác với nó cũng vậy.

Bán đảo Yamal được hiển thị ở trên trong một hình ảnh có màu sắc tự nhiên do Máy đo quang phổ hình ảnh có độ phân giải vừa phải (MODIS) trên vệ tinh Terra của NASA vào ngày 8 tháng 7 năm 2021. Vào thời điểm đó trong năm, những người chăn gia súc Nenets có thể đang di cư vào mùa hè của họ lên phía bắc.

Ở Bắc Cực, nhiệt độ tăng nhanh hơn bất kỳ nơi nào khác trên thế giới. Biến đổi khí hậu đã và đang làm thay đổi các cộng đồng thực vật trong các hệ sinh thái lãnh nguyên và rừng taiga (boreal). Khi các mùa trồng trọt trở nên dài hơn và ấm hơn, sự phát triển của thực vật đã tăng lên — một hiệu ứng được gọi là phủ xanh Bắc Cực. Ngoài ra, cỏ và cây nhỏ ở lãnh nguyên thường mọc ở đây đang được thay thế bằng cây bụi và cây gỗ cao hơn, nhiều cây hơn — một sự thay đổi được gọi là cây bụi. Những thay đổi này trong thảm thực vật ảnh hưởng đến hệ sinh thái lãnh nguyên, bao gồm chu kỳ carbon của nó, môi trường sống của con người và động vật hoang dã, và tính nhạy cảm với cháy rừng.

Nhưng những thay đổi không đồng đều trên khắp Bắc Cực. Ví dụ: nghiên cứu được hỗ trợ bởi Thí nghiệm về lỗ hổng ở Bắc Cực-Boreal (ABoVE) của NASA đã phát hiện ra rằng thay vì phủ xanh, một số khu vực khô hơn và lạnh hơn lại bị chuyển sang màu nâu. Bản đồ dưới đây dựa trên các quan sát vệ tinh Landsat từ năm 2000 đến năm 2016 cho thấy khoảng 22% Bắc Cực trở nên xanh hơn trong khi 5% trở nên nâu hơn.

 


Trong nhiều thập kỷ, các thiết bị vệ tinh đã theo dõi thảm thực vật từ không gian. Các nghiên cứu trên mặt đất đã chỉ ra cách tuần lộc - loài động vật ăn cỏ lớn duy nhất ở nhiều khu vực ở Bắc Cực - có thể ảnh hưởng đến thảm thực vật, bao gồm giảm độ xanh và sự phong phú của địa y, làm chậm sự xâm lấn của cây bụi và tăng nitơ trong đất. Hiện nay, các vệ tinh đang được sử dụng để điều tra sự tương tác giữa thảm thực vật và tuần lộc.

Trong một nghiên cứu năm 2020, các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu hình ảnh Landsat trong 30 năm để lập bản đồ những thay đổi về lớp phủ cây bụi trên bán đảo Yamal. Họ nhận thấy nó ổn định từ năm 1986 đến năm 2016, bất chấp khí hậu ấm lên và dân số tuần lộc tăng 75% trong thời gian đó.

Các tác giả viết trên Tạp chí Quản lý Môi trường: “Kết quả của chúng tôi hướng tới sự gia tăng áp lực của các loài động vật ăn cỏ lớn đã bù đắp cho sự ấm lên của Bán đảo, ngăn chặn sự phát triển cây bụi của khu vực”. "Điều này cho thấy rằng chiến lược chăn nuôi tuần lộc bán thuần hóa, vốn là một thực tế phổ biến trên khắp Bắc Cực Á-Âu, có thể đại diện cho một chiến lược quản lý môi trường hiệu quả để duy trì cảnh quan lãnh nguyên mở khi đối mặt với biến đổi khí hậu nhanh chóng."

Tuy nhiên, một nghiên cứu khác vào năm 2020 về tuần lộc Yamal cho thấy chiến lược này có thể có giới hạn của nó. Sử dụng hình ảnh Landsat, cùng với các cuộc khảo sát mặt đất dựa trên các viên phân, các nhà khoa học đã cố gắng định lượng việc sử dụng đất của tuần lộc. Họ phát hiện ra rằng trong khi việc kiếm ăn và giẫm đạp kìm hãm sự phát triển của những cây bụi mọc thấp, chúng dường như không ngăn cản sự phát triển thêm hoặc mở rộng của những cây bụi đã cao lớn hơn vì đây là những khu vực mà tuần lộc không có khả năng kiếm ăn.

"Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng việc sử dụng cảnh quan của tuần lộc và do đó ảnh hưởng của chúng đối với cảnh quan, tương quan với cấu trúc cảnh quan", các tác giả viết trên tờ Environmental Research Letters. kỹ sư có khả năng làm trung gian cho các tác động của biến đổi khí hậu. "

------

REINDEERS AS ECOSYSTEM ENGINEERS?

On the Yamal Peninsula in West Siberia, the nomadic Nenets people have a long tradition of herding reindeer on the Arctic tundra. In recent decades, however, the tundra has been changing, and so are the ways that reindeer interact with it.

The Yamal Peninsula is shown above in a natural-color image acquired by the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) on NASA’s Terra satellite on July 8, 2021. At that time of year, Nenets herders likely were making their summer migration to the north.

In the Arctic, temperatures have been rising faster than anywhere else in the world. Climate change has been altering the plant communities in tundra and taiga (boreal) ecosystems. As growing seasons become longer and warmer, plant growth has increased—an effect called Arctic greening. Additionally, the tundra grasses and small plants that normally grow here are being replaced by taller, woodier shrubs and trees—a change called shrubification. These changes in vegetation affect the tundra ecosystem, including its carbon cycle, human and wildlife habitat, and susceptibility to wildfire.

But the changes have not been uniform across the Arctic. For example, research supported by NASA’s Arctic-Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE) found that instead of greening, some colder, drier areas have experienced browning. The map below is based on Landsat satellite observations between 2000 and 2016 that show about 22 percent of the Arctic became greener while 5 percent became browner.
For decades, satellite instruments have monitored vegetation from space. Ground-based studies have shown how reindeer—the only large herbivore in many areas of the Arctic—can affect vegetation, including reducing greenness and lichen abundances, slowing the encroachment of shrubs, and increasing soil nitrogen. Now, satellites are being used to investigate the interactions between the vegetation and reindeer.

In a 2020 study, researchers used 30 years of Landsat imagery data to map changes in shrub cover across the Yamal Peninsula. They found it was stable between 1986 and 2016, despite the warming climate and a 75 percent increase in the reindeer population over that time.

"Our results thus point towards increases in large herbivore pressures having compensated for the warming of the Peninsula, halting the shrubification of the area," the authors wrote in the Journal of Environmental Management. "This suggests that strategic semi-domesticated reindeer husbandry, which is a common practice across the Eurasian Arctic, could represent an efficient environmental management strategy for maintaining open tundra landscapes in the face of rapid climate change."

However, another 2020 study of the Yamal reindeer found that this strategy may have its limits. Using Landsat imagery, along with ground surveys based on fecal pellets, scientists tried to quantify land-use by reindeer. They found that while foraging and trampling do hold back the growth of low-growing shrubs, they do not appear to prevent the further growth or expansion of taller, already established shrubs because these are areas where reindeer are unlikely to forage.

"Our results suggest that reindeer use of the landscape, and hence their effects on the landscape, correlates with the landscape structure," the authors wrote in Environmental Research Letters, adding that further research will be needed to evaluate the role of "reindeer as ecosystem engineers capable of mediating the effects of climate change."

Geolink tổng hợp từ Earthobservatory.nasa.gov

popup

Số lượng:

Tổng tiền: