Zemljine borealne šume okružuju krajnje severne krajeve naše planete, južno od arktičke tundre bez drveća. Ako planeta nosi arktičku ledenu kapu, onda su borealne šume labavo pletene trake za glavu omotane oko njenih ušiju, koje pokrivaju velike delove Aljaske, Kanade, Skandinavije i Sibira.
Tla u borealnom regionu dugo su štitila planetu od zagrevanja tako što su skladištila ogromne količine ugljenika i čuvala ga van atmosfere. Njegova udaljenost je istorijski štitila njegove šume i močvare od velikog ljudskog uticaja.
Ove dve osobine svrstavaju borealne šume među najvažnije ekosisteme na Zemlji. Pored toga, brojne vrste sisara, riba, biljaka, insekata i ptica čine ove šume domom.
Već više od dva veka, naučnici su prepoznali da klima igra ključnu ulogu u određivanju geografskih zona biljnih zajednica. Pošto se borealne šume i tla suočavaju sa niskim zimama i kratkim letima, ove šume i životinje koje žive u njima se pomeraju ka severu kako temperatura raste.
Međutim, napredovanje borealnih šuma prema severu bilo je mrlje i sporije nego što se očekivalo. U međuvremenu, njihovo povlačenje na jug bilo je brže nego što su naučnici predviđali. Kao naučnici koji proučavaju severne ekosisteme, šume i močvare, vidimo zabrinjavajuće dokaze da kako se svet zagreva, izgleda da se njegova najveća šumska divljina smanjuje.
Borealne šume sadrže milijarde stabala. Većina su igličasti četinari sa šišaricama, ali postoje i delovi širokolisnih vrsta, uključujući brezu, jasiku i topolu. Oni podržavaju milione ptica selica i kultnih sisara poput mrkih medveda, losa i risa.
Ovo drveće i zemljište oko njihovog korena pomažu u regulisanju klime na Zemlji, delom tako što izvlače ugljen-dioksid iz atmosfere, gde bi inače delovao kao gas staklene bašte. Drveće koristi ovaj ugljenik za uzgoj korena, stabala i lišća, koji se na kraju pretvaraju u tlo bogato ugljenikom kada drvo umre. Značajne promene u šumama će dovesti do promena u globalnoj klimi.
Ove šume se zagrevaju brzinom znatno iznad globalnog proseka. Rastuće temperature direktno utiču na rast i opstanak drveća i, zauzvrat, na njihovu sposobnost skladištenja ugljenika.
Kako zagrevanje atmosfere oslobađa drveće od ledenog stiska niskih temperatura, odrasla stabla mogu reagovati bržim rastom. Blaže temperature takođe omogućavaju mladim stablima sadnica u najsevernijim borealnim šumama da steknu uporište tamo gde su prethodni uslovi bili preteški da bi se uspostavili.
U toplijim, južnim borealnim šumama, situacija je sasvim drugačija. Ovde su uslovi postali previše topli za borealna stabla prilagođena hladnoći, usporavajući njihov rast i čak dovodeći do njihove smrti. Sa zagrevanjem dolazi i suvoća, a vodeni stres čini drveće podložnijim napadima insekata i požarima, kao što je Kanada doživela 2023. i Sibir 2019. i 2020. godine.
Ako se to dogodi u većim razmerama, granice južne borealne šume će se istanjiti i degradirati, povlačeći se dalje na sever, gde su temperature i dalje pogodne.
Ako se borealne šume šire ka severu i povlače na jug istom brzinom, mogle bi polako da prate temperature zagrevanja. Međutim, naše kombinovano istraživanje korišćenjem satelitskih i terenskih podataka pokazuje da je priča složenija.
Sateliti su od neprocenjive vrednosti za praćenje kako su se borealne šume promenile poslednjih decenija i da li su ove promene u skladu sa ukupnim pomeranjem ka severu. Istraživači mogu da koriste satelite za praćenje promena iz godine u godinu u karakteristikama šuma, kao što su godišnji rast drveća i pokrivač drveća.
Naše nedavne studije koje su koristile satelitske podatke pokazale su da su se rast drveća i pokrivač drveća povećali od 2000. do 2019. godine u većem delu borealne šume. Ove promene su se desile uglavnom u najhladnijim severnim oblastima. Međutim, postojali su ograničeni dokazi koji ukazuju na to da se šume šire pored sadašnjih drvoreda.
Naše studije su takođe otkrile da su se rast drveća i pokrivač drveća često smanjivali od 2000. do 2019. u toplijim južnim predelima borealnih šuma. U ovim regionima, topliji i sušniji uslovi često su smanjivali rast drveća ili ubijali pojedina stabla, dok su šumski požari i seča doprineli gubitku drveća.
Satelitski podaci jasno pokazuju da klimatske promene utiču i na severnu i na južnu marginu borealne šume. Međutim, ako se gubitak pokrivača drveća na jugu desi brže od povećanja na severu, onda će se borealna šuma verovatno skupiti, umesto da se jednostavno pomera ka severu.
Šume napreduju kada pojedinačno seme drveća klija i raste, ali borealna stabla rastu sporo i zahtevaju decenije da dostignu veličinu koja je vidljiva iz svemira. Pronalaženje mladih stabala čije bi prisustvo signaliziralo kretanje drvoreda zahteva podatke sa zemlje.
Krajem 1970-ih, jedan od nas (Dejvid Kuper) je dokumentovao da mlada stabla smrče rastu na visinama stotinama jardi višim i na lokacijama miljama severno od drveća sa šišaricama na najvišim visinama u lancu Bruks na Aljasci. Vrativši se 2021. godine, otkrili smo da su ta mala drveća narasla na nekoliko jardi i da su proizvodila šišarke. Što je još važnije, 10 puta veći broj mladih omorika sada raste iznad i izvan linije drveća nego tokom naših prvih pohoda na polje.
Prešavši granicu između borealne šume Aljaske i njene arktičke tundre pešice, pronašli smo hiljade mladih borealnih stabala koja rastu do 25 milja severno od ustaljenih linija drveća. Većina raste tamo gde padaju dublji snegovi, zbog verzije „efekta jezera“ na Arktičkom okeanu: hladan vazduh se kreće preko otvorene vode, sakupljajući toplotu i vlagu, koja zatim pada kao sneg niz vetar.
Povlačenje morskog leda ostavlja otvoreniju vodu. Ovo stvara jače vetrove koji guraju seme drveća dalje i više snežnih padavina koje izoluju sadnice od oštrih zimskih uslova. Rezultat je da se drveće u lancu Brooks na Aljasci brzo seli u tundru bez drveća. Međutim, ove brze ekspanzije su lokalizovane i još se ne dešavaju svuda duž severne linije drveća.
Naše kombinovano istraživanje pokazuje da borealne šume, u stvari, reaguju na rastuće temperature. Ali brze stope klimatskih promena znače da se drveće verovatno ne može kretati ka severu tempom koji prati njihov gubitak na jugu.
Da li će drveće na krajnjem severu ikada uhvatiti korak sa klimom i sprečiti skupljanje šuma? U ovom trenutku naučnici jednostavno ne znaju. Možda novoosnovana stabla u lancu Brooks najavljuju takvu ekspanziju. Takođe je nejasno da li severni delovi borealnih šuma mogu da akumuliraju dovoljno ugljenika kroz povećan rast kako bi nadoknadili gubitke ugljenika na jugu.
Ako su borealne šume zaista na ivici sužavanja, one će na kraju nestati sa svoje sadašnje južne ivice. Ovo bi štetilo mnogim domaćim i migratornim životinjama, posebno pticama, smanjenjem njihovog borealnog staništa. Šume su takođe kulturno važne za nekoliko miliona ljudi koji ih nazivaju domom, kao što su zajednice starosedelaca Kanade.
Pažljivije praćenje borealnih šuma širom sveta, korišćenjem satelitskih podataka i merenja na tlu, pomoći će da se popuni ova slika. Tek tada se istraživači mogu nadati da će sagledati budućnost jedne od poslednjih divljina Zemlje.
