A Föld tundrai területei zordak és távoliak, ezért kevesebb ember telepedett le ott, mint más környezetekben. Az embereknek azonban hosszú történelme van a tundrában. Például az első emberek, akik több mint 20 000 évvel ezelőtt Ázsiából Észak-Amerikába mentek, mindkét kontinensen hatalmas tundrákon keresztül utaztak. Azóta az emberi tevékenység a tundrai ökoszisztémákban megnőtt, főként az élelmiszer- és építőanyag-beszerzés révén. Az emberek lakóházak és más építmények építésével, valamint síközpontok, bányák és utak kialakításával változtatták meg a tájat. A vadászat, az olajfúrás és más tevékenységek szennyezték a környezetet, és veszélyeztették a tundrai ökoszisztémák élővilágát. A környezetkutatók aggódnak amiatt, hogy e tevékenységek folyamatos bővülése – a légszennyező anyagok kibocsátásával együtt, amelyek némelyike csökkenti az ózonréteget, valamint az üvegházhatású gázok kibocsátásával együtt, amelyek felgyorsítják az éghajlatváltozást – elkezdte befolyásolni a sarkvidéki és alpesi tundrai ökoszisztémák épségét és fenntarthatóságát. Például a tundratüzek gyakoribbá válása csökkentené a zuzmók borítását, ami viszont potenciálisan csökkentheti a karibuk élőhelyeit és más sarkvidéki fajok létfenntartási forrásait.
Encyclopædia Britannica, Inc.
A klímaváltozásnak a tundrarégiókra gyakorolt hatásai mind a tudósok, mind a politikai döntéshozók és a közvélemény részéről nagy figyelmet kaptak. Ez a figyelem részben abból fakad, hogy a tundra igen érzékeny a globális felmelegedés általános tendenciájára. Míg a globális felszíni levegő átlaghőmérséklete 1900 óta körülbelül 0,9 °C-kal emelkedett, addig az Északi-sarkvidéken ugyanebben az időszakban a felszíni levegő átlaghőmérséklete 3,5 °C-kal emelkedett. A régió számos részén a 20. század vége óta több egymást követő évben is rekordmeleg tél volt. Egyes helyeken ez a rekordmeleg tél példátlan volt; a norvégiai Svalbard-szigeteken 2016-ban a három hónapos téli átlaghőmérséklet 8-11 °C-kal (14,4-19,8 °F) magasabb volt, mint az 1961-90-es átlag. A legtöbb klimatológus egyetért abban, hogy ez a felmelegedési tendencia folytatódni fog, és egyes modellek szerint a 21. század végére a magas szélességű szárazföldi területek 7-8 °C-kal (12,6-14,4 °F) melegebbek lesznek, mint az 1950-es években voltak.
A globális felmelegedés már most is kimutatható változásokat eredményezett az északi-sarkvidéki és alpesi tundrai ökoszisztémákban. Ezeket az ökoszisztémákat az erdőövezetből északra vándorló fafajok szállják meg, a tengerparti területeket pedig a tengerszint emelkedése érinti. Mindkét jelenség csökkenti a sarkvidéki tundra földrajzi kiterjedését. A sarkvidéki és az alpesi tundrákban bekövetkező egyéb változások közé tartozik a cserjesűrűség növekedése, a korábbi tavaszi olvadás és a későbbi őszi fagy, az őshonos állatok élőhelyeinek csökkenése, valamint a talajban lévő szerves anyagok gyorsabb bomlása. Ezek a folyamatok valójában hozzájárulhatnak a tundrák más régiókhoz képest nagyobb mértékű felmelegedéséhez. A klimatológusok például rámutatnak, hogy a zöld tűlevelű fák és a jégmentes zónák sötétebb felszíne csökkenti a Föld felszínének albedóját (a felszín visszaverő képességét), és több napsugárzást nyel el, mint a világosabb színű hó és jég, ami növeli a felmelegedés mértékét.
Az egyik legszembetűnőbb folyamatban lévő változás az Északi-sarkvidéken a tengeri jég gyors olvadása. Egyes éghajlati modellek azt jósolják, hogy valamikor a 21. század első felében a nyári tengeri jég eltűnik a Jeges-tengerről. A nyári jég hiánya felerősítené a jelenlegi felmelegedési tendenciát a sarkvidéki tundrák és a tundrán túli régiókban, mivel a tengeri jég sokkal jobban visszaveri a napfényt, mint a nyílt óceán, és így hűsítő hatással van a légkörre. Emellett a kutatások szerint a tengeri jég visszahúzódása fokozná a tundra növényzet termelékenységét, és a növényi biomassza felhalmozódása szélsőségesebb eseményekhez, például nagy tundratüzekhez vezethet. Végül, a jégmentes Jeges-tenger javítaná a magas északi szélességi körökhöz való hozzáférést a szabadidős és ipari tevékenységek számára; ez valószínűleg további stresszt jelentene a tundrai növényekre és állatokra, valamint veszélyeztetné magának a tundrai ökoszisztémának az ellenálló képességét. Az alpesi tundrákban is az éghajlat felmelegedése ösztönözheti az emberi tevékenységet, és fokozhatja az ottani növény- és állatpopulációk károsodását.
A permafroszt sorsa egy melegebb világban különösen fontos kérdés. A tundra és a tajga együttesen a talajban tárolt globális szénmennyiség körülbelül egyharmadát teszi ki, és ennek a szénnek nagy része a permafrosztban van megkötve elhalt szerves anyag formájában. Ennek a szerves anyagnak egy része sok ezer éven át megmaradt, de nem azért, mert eleve nehezen bomlik le, hanem azért, mert a talaj fagyott maradt. A permafroszt felolvadása a szerves anyagot mikrobiális bomlásnak tenné ki, ami CO2 és metán (CH4) formájában szenet juttatna a légkörbe. A mikrobiális bomlás sebessége anaerob körülmények között, ahol CH4 szabadul fel, sokkal alacsonyabb, mint aerob körülmények között, ahol CO2 keletkezik; a CH4 azonban nagyjából 25-ször nagyobb üvegházhatású felmelegedési potenciállal rendelkezik, mint a CO2. Az Északi-sarkvidék az utolsó jégkorszak vége óta a légköri CO2 nettó elnyelője (vagy tárolója). Ezzel egyidejűleg azonban a régió a légköri CH4 nettó forrása is, elsősorban azért, mert a régióban rengeteg vizes élőhely található.
A szén tartalmú vegyületek cseréjét a tundra és a légkör között számos más tényező is befolyásolja. A tundratüzek CO2-t bocsátanak ki a légkörbe, és bizonyíték van arra, hogy az elmúlt évtizedekben az éghajlat felmelegedése növelte a tundratüzek gyakoriságát és súlyosságát az Északi-sarkvidéken. Ezzel szemben a hosszabb és melegebb tenyészidőszakból eredő nagyobb növényi termelékenység ellensúlyozhatja a permafroszt olvadásából és a tundratüzekből származó szén-dioxid-kibocsátás egy részét. Az ökológusok és az éghajlatkutatók valóban megjegyzik, hogy nagy a bizonytalanság az Északi-sarkvidék szénkörforgásának jövőjét illetően a 21. században. Aggódnak azonban amiatt, hogy az üvegházhatást okozó gázoknak a tundrai ökoszisztémákból a légkörbe történő nettó átvitele potenciálisan súlyosbíthatja a Föld éghajlatában bekövetkező változásokat egy pozitív visszacsatolási hurok révén, amelyben a levegő hőmérsékletének kis mértékű emelkedése a felszínen olyan események láncolatát indítja el, amelyek további felmelegedéshez vezetnek.
Stellar Stock/SuperStock
Feng Sheng Hu