地球のツンドラ地帯は過酷で人里離れた場所にあるため、他の環境に比べてそこに定住した人間の数は少ない。 しかし、ツンドラ地帯には長い歴史がある。 例えば、2万年以上前にアジアから北米に渡った最初の人々は、両大陸の広大なツンドラ地帯を旅していた。 それ以来、ツンドラ生態系における人間の活動は、主に食料と建築資材の調達を通じて活発化してきた。 人間は、住居やその他の建造物の建設、スキー場、鉱山、道路の開発を通じて、景観を変えてきた。 また、狩猟や石油掘削などによって環境が汚染され、ツンドラ地帯の生態系に生息する野生生物が脅かされている。 環境科学者たちは、これらの活動の継続的な拡大と、オゾン層を破壊する大気汚染物質や気候変動を促進する温室効果ガスの放出が、北極圏や高山帯のツンドラ生態系の健全性と持続可能性に影響を与え始めていることを懸念している。 例えば、ツンドラ火災が増加すると地衣類の被度が低下し、カリブーの生息地や他の北極圏の生物種の自給資源が減少する可能性があるのです。
surface temperatureEncyclopædia Britannica, Inc.
ツンドラ地帯に対する気候変動の影響は、科学者のみならず政策立案者や公衆からも幅広く注目されています。 この注目は、ツンドラが地球温暖化の一般的な傾向に対して高い感度を持つことに一因がある。 1900年以降、世界の平均気温は約0.9℃上昇したのに対し、北極圏の平均気温は同期間に3.5℃上昇したのです。 また、20世紀後半から数年連続で記録的な冬の暖かさを経験した地域も少なくない。 場所によっては、この記録的な冬の暖かさは前例がなく、ノルウェーのスヴァールバル諸島の2016年の冬の3か月平均気温は、1961～90年の平均気温より8～11℃も高くなった。 気候学者の多くは、この温暖化傾向が続くことに同意しており、一部のモデルでは、高緯度の陸地は21世紀末までに1950年代よりも7～8℃（12.6～14.4°F）暖かくなると予測しています。
地球温暖化は、すでに北極と高山のツンドラ生態系に検出可能な変化をもたらしています。 これらの生態系は、森林帯から北上する樹木種によって侵略されており、沿岸地域は海面上昇の影響を受けています。 この2つの現象は、北極圏ツンドラの地理的範囲を縮小させている。 北極圏と高山帯のツンドラで起きているその他の変化には、低木の密度の増加、春の雪解けの早さと秋の凍結の遅さ、在来動物の生息地の減少、土壌中の有機物の分解の促進がある。 こうしたプロセスは、実はツンドラでは他の地域よりも温暖化を促進させる可能性がある。 たとえば、気候学者は、緑の針葉樹や不凍地帯の暗い表面は、明るい色の雪や氷よりも、地球表面のアルベド（表面反射率）を減らし、より多くの太陽放射を吸収するため、温暖化の速度が増すと指摘しています。
北極で進行中の最も顕著な変化の1つが、海氷の急速な融解です。
現在進行中の北極の変化で最も顕著なのは、海氷の急速な融解です。いくつかの気候モデルは、21世紀前半のある時期に、北極海から夏の海氷が消滅すると予測しています。 海氷は外洋に比べて太陽光を反射しやすく、大気を冷却する効果があるため、夏の海氷がなくなると、北極圏のツンドラ地帯だけでなく、ツンドラ地帯以外の地域でも温暖化傾向が強まることが予想されています。 また、海氷の後退はツンドラ植生の生産性を高め、その結果、植物のバイオマスが蓄積され、ツンドラでの大規模火災などの異常気象が発生する可能性があるとされている。 さらに、北極海の氷がなくなれば、北半球高緯度地域へのレジャーや産業活動のためのアクセスが向上する。このことは、ツンドラの植物や動物にさらなるストレスを与え、ツンドラ生態系自体の回復力を低下させる可能性がある。
温暖化した世界における永久凍土の運命は、特に重要な問題である。
温暖化した世界での永久凍土の運命は特に重要な問題である。ツンドラとタイガを合わせると、世界の土壌中の炭素貯蔵量の約3分の1を占めており、この炭素の大部分は、死んだ有機物の形で永久凍土に縛られているのである。 この有機物の中には、何千年もの間保存されてきたものがあるが、それは本質的に分解しにくいからではなく、土地が凍結したままだからである。 永久凍土が解けると、有機物は微生物による分解を受け、CO2やメタン（CH4）の形で大気中に炭素が放出されることになる。 微生物の分解速度は、CO2を発生させる好気性条件よりも、CH4を放出する嫌気性条件の方がはるかに低いが、CH4はCO2の約25倍の温室効果ガスの温室効果を持っている。 北極は、氷河期以降、大気中の二酸化炭素を正味で吸収（または貯留）している。
ツンドラと大気との間の炭素含有化合物の交換には、他の多くの要因が影響します。 ツンドラ火災は大気中にCO2を放出し、過去数十年の気候温暖化が北極圏のツンドラ火災の頻度と深刻さを増加させたという証拠がある。 一方、生育期間が長くなり、気温が上昇することで植物の生産性が向上すれば、永久凍土の融解とツンドラ火災による炭素排出の一部を補うことができる。 実際、生態学者や気候科学者は、21世紀における北極圏の炭素循環の将来については、非常に不確実であると指摘している。 しかし、ツンドラの生態系から大気中への温室効果ガスの純移動は、地表の気温のわずかな上昇がさらなる温暖化を引き起こすという正のフィードバックループによって、地球の気候変動を悪化させる可能性があることを懸念している。
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Feng Sheng Hu