Regiunile de tundră ale Pământului sunt aspre și îndepărtate, astfel încât mai puțini oameni s-au stabilit acolo decât în alte medii. Cu toate acestea, oamenii au o istorie îndelungată în tundră. De exemplu, primii oameni care au ajuns în America de Nord din Asia acum mai bine de 20.000 de ani au călătorit prin medii vaste de tundră pe ambele continente. De atunci, activitatea umană în ecosistemele de tundră a crescut, în principal prin procurarea de hrană și materiale de construcție. Oamenii au modificat peisajul prin construirea de locuințe și alte structuri, precum și prin dezvoltarea stațiunilor de schi, a minelor și a drumurilor. Vânătoarea, forajul petrolier și alte activități au poluat mediul și au amenințat animalele sălbatice din ecosistemele de tundră. Oamenii de știință din domeniul mediului sunt îngrijorați de faptul că extinderea continuă a acestor activități – împreună cu eliberarea de poluanți atmosferici, dintre care unii diminuează stratul de ozon, și de gaze cu efect de seră, care grăbesc schimbările climatice – a început să afecteze însăși integritatea și durabilitatea ecosistemelor tundrei arctice și alpine. De exemplu, creșterea numărului de incendii de tundră ar reduce acoperirea cu licheni, ceea ce ar putea, la rândul său, să reducă potențial habitatele caribuților și resursele de subzistență pentru alte specii arctice.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Efectele schimbărilor climatice asupra regiunilor de tundră au beneficiat de o atenție sporită din partea oamenilor de știință, precum și a factorilor de decizie politică și a publicului. Această atenție provine parțial din sensibilitatea ridicată a tundrei la tendința generală de încălzire globală. În timp ce temperatura medie globală a aerului la suprafață a crescut cu aproximativ 0,9 °C (aproximativ 1,5 °F) din 1900, temperaturile medii ale aerului la suprafață în Arctica au crescut cu 3,5 °C (5,3 °F) în aceeași perioadă. Multe părți ale regiunii au avut parte de mai mulți ani consecutivi de căldură record în timpul iernii de la sfârșitul secolului XX. În unele locații, această căldură de iarnă record a fost fără precedent; în 2016, temperaturile medii de iarnă pe trei luni din arhipelagul Svalbard din Norvegia au fost cu 8-11 °C (14,4-19,8 °F) mai mari decât media anilor 1961-1990. Majoritatea climatologilor sunt de acord că această tendință de încălzire va continua, iar unele modele prevăd că, până la sfârșitul secolului XXI, zonele terestre la latitudini înalte vor fi cu 7-8 °C (12,6-14,4 °F) mai calde decât erau în anii 1950.
Călzirea globală a produs deja schimbări detectabile în ecosistemele din tundra arctică și alpină. Aceste ecosisteme sunt invadate de specii de copaci care migrează spre nord din centura forestieră, iar zonele de coastă sunt afectate de creșterea nivelului mării. Ambele fenomene reduc întinderea geografică a tundrei arctice. Alte schimbări care au loc atât în tundra arctică, cât și în tundra alpină includ o densitate crescută a arbuștilor, un dezgheț de primăvară mai timpuriu și un îngheț de toamnă mai târziu, reducerea habitatelor pentru animalele indigene și o descompunere accelerată a materiei organice din sol. Aceste procese pot contribui, de fapt, la o încălzire mai mare în tundră decât în alte regiuni. De exemplu, climatologii subliniază faptul că suprafețele mai întunecate ale coniferelor verzi și ale zonelor fără gheață reduc albedo-ul (reflexia suprafeței) suprafeței Pământului și absorb mai multă radiație solară decât zăpada și gheața de culoare mai deschisă, crescând astfel rata de încălzire.
Una dintre cele mai izbitoare schimbări în curs de desfășurare în Arctica este topirea rapidă a gheții marine. Unele modele climatice prevăd că, undeva în prima jumătate a secolului XXI, gheața marină de vară va dispărea din Oceanul Arctic. Absența gheții de vară ar amplifica tendința de încălzire existentă în regiunile de tundră arctică, precum și în regiunile de dincolo de tundră, deoarece gheața de mare reflectă lumina solară mult mai ușor decât oceanul deschis și, prin urmare, are un efect de răcire asupra atmosferei. În plus, cercetările indică faptul că retragerea gheții marine ar spori productivitatea vegetației din tundră, iar acumularea de biomasă vegetală rezultată ar putea duce la evenimente mai extreme, cum ar fi incendiile mari din tundră. În cele din urmă, un Ocean Arctic liber de gheață ar îmbunătăți accesul la latitudinile nordice înalte pentru activitățile recreative și industriale; acest lucru ar putea provoca un stres suplimentar asupra plantelor și animalelor din tundră, precum și compromiterea rezistenței ecosistemului tundrei în sine. De asemenea, în tundrele alpine, încălzirea climei ar putea încuraja mai multe activități umane și ar putea crește daunele aduse populațiilor de plante și animale de acolo.
Soarta permafrostului într-o lume mai caldă este o problemă deosebit de importantă. Împreună, tundra și taiga reprezintă aproximativ o treime din stocarea globală a carbonului în sol, iar o mare parte din acest carbon este imobilizat în permafrost sub formă de materie organică moartă. O parte din această materie organică a fost păstrată timp de multe mii de ani, nu pentru că este dificil de descompus, ci pentru că pământul a rămas înghețat. Dezghețarea permafrostului ar expune materia organică descompunerii microbiene, care ar elibera carbon în atmosferă sub formă de CO2 și metan (CH4). Ratele de descompunere microbiană sunt mult mai mici în condiții anaerobe, care eliberează CH4, decât în condiții aerobe, care produc CO2; cu toate acestea, CH4 are un potențial de încălzire cu efect de seră de aproximativ 25 de ori mai mare decât CO2. De la sfârșitul ultimei ere glaciare, Arctica a fost un rezervor net (sau un depozit) de CO2 atmosferic. În același timp, însă, regiunea a fost o sursă netă de CH4 atmosferic, în primul rând datorită abundenței zonelor umede din regiune.
Numeroși alți factori afectează schimbul de compuși care conțin carbon între tundră și atmosferă. Incendiile de tundră eliberează CO2 în atmosferă și există dovezi că încălzirea climei din ultimele decenii a crescut frecvența și severitatea arderilor de tundră în Arctica. În schimb, o productivitate mai mare a plantelor, rezultată dintr-un sezon de vegetație mai lung și mai cald, ar putea compensa o parte din emisiile de carbon provenite din topirea permafrostului și din incendiile de tundră. Într-adevăr, ecologiștii și climatologii remarcă faptul că există o mare incertitudine cu privire la viitorul ciclului carbonului în Arctica în secolul XXI. Cu toate acestea, ei sunt îngrijorați de faptul că un transfer net de gaze cu efect de seră din ecosistemele tundrei în atmosferă are potențialul de a exacerba schimbările climatice ale Pământului printr-o buclă de feedback pozitiv, în care creșterile mici ale temperaturii aerului la suprafață declanșează un lanț de evenimente care duce la o încălzire suplimentară.
Stellar Stock/SuperStock
Feng Sheng Hu