БИОТИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫЕ ТРЕНДЫ КЛИМАТА И ДИНАМИКА БИОТЫ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ

Страница создана Илья Минин
 
ПРОДОЛЖИТЬ ЧТЕНИЕ
БИОТИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫЕ ТРЕНДЫ КЛИМАТА И ДИНАМИКА БИОТЫ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ
Научные исследования в Арктике

DOI: 10.25283/2223-4594-2019-1-71-87
УДК 502.31: 504.05 (551.5)

БИОТИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫЕ ТРЕНДЫ КЛИМАТА
И ДИНАМИКА БИОТЫ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ

А. А. Тишков, М. А. Вайсфельд, П. М. Глазов, О. В. Морозова, А. Ю. Пузаченко,
Г. М. Тертицкий, С. В. Титова
ФГБУН Институт географии РАН (Москва, Российская Федерация)

Статья поступила в редакцию 19 декабря 2018 г.

На конкретных примерах показаны особенности современной динамики арктической биоты, обуслов-
ленные биотически значимыми изменениями климата или другими причинами, которые важны для по-
нимания современных процессов в экосистемах российской Арктики. Прослежены пути формирования
современных ареалов арктических млекопитающих и дан прогноз их изменений при дальнейшем поте-
плении климата, выявлены особенности динамики численности в последние десятилетия модельных
видов водоплавающих (белощекой казарки) и морских (серебристой чайки) птиц. Показано, что не все
изменения арктической биоты можно объяснить изменениями климата. Анализ дополнен материалами
по оценке современной динамики арктических флоры и растительности. На примере оценки с помощью
дистанционных методов развития древесно-кустарниковой растительности отдельных территорий
Мурманской области показан один из механизмов «позеленения» Арктики.
Ключевые слова: росийская Арктика, арктическая биота, дистанционное зондирование, «позеленение» тундры,
ареал, динамика численности, миграции, млекопитающие, птицы, флора, растительность.

Введение
    По данным Пятого оценочного доклада Межпра-                  •• продолжается рост годовой температуры, коэффи-
вительственной группы экспертов по изменению                        циент линейного тренда — до 0,7—0,9 °С/10 лет,
климата (МГЭИК) 2014 г. [1], включавшего на этот                    в основном на полуострове Таймыр, в Якутии и на
раз специальный раздел «Воздействие на природу                      арктических архипелагах; теплее и продолжитель-
и человека», и Второго оценочного доклада Росгид­                   нее лето и осень в азиатской части российской
ромета по изменению климата [2], в российской Арк­                  Арктики, зима холоднее на северо-востоке Сибири
тике сохраняется ряд биотически значимых трендов                    (–1 °С/10 лет);
как реакция на так называемые наблюдаемые из-                    •• контрастные по вектору тренды наблюдаются в от-
менения климата, хотя, как видно по публикуемым                     ношении осадков; положительный тренд на Коль-
картам, север Евразии в XXI в. испытывает разные                    ском полуострове и в Большеземельской тундре
по интенсивности и направленности изменения кли-                    (до +100 мм в год), снижение — на полуостровах
матических параметров:                                              Ямал и Таймыр (до –50 мм в год); количество снега
•• сохраняется рост концентрации диоксида угле-                     и высота его покрова растут в европейской России
   рода в приземных слоях атмосферы: в 2013 г. —                    (6—10 см/10 лет), сокращение сроков снежного
   392,5 млн–1, а в 2017 г. — 403,55 млн–1;                         покрова — на 4—8 сут/10 лет;
                                                                 •• если на всей территории России скорость при-
                                                                    земного ветра падает, то в Арктике, особенно на
                                                                    архипелагах и севере полуострова Таймыр, в по-
© Тишков А. А., Вайсфельд М. А., Глазов П. М., Морозова О. В.,      следние десятилетия скорость ветра растет с ли-
 Пузаченко А. Ю., Тертицкий Г. М., Титова С. В., 2019               нейным трендом 0,5 м/с/10 лет.

                                                                                                                 71
БИОТИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫЕ ТРЕНДЫ КЛИМАТА И ДИНАМИКА БИОТЫ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ
Научные исследования в Арктике

                          Суммируя, определим, что в российской Арктике     50 моделей. В итоге прогнозируется, что наибольшие
                       начиная с 1990-х годов сохраняется тренд потепле-    сдвиги в сторону потепления на Земле будут в бли-
                       ния: мягче стали зимы, выросла продолжительность     жайшее столетие характерны для высокой Арктики
                       вегетационного периода, обновляются абсолютные       (район Земли Франца-Иосифа, Северного острова
                       рекорды температур (в основном положительных),       Новой Земли, Северной Земли и др.) — рост сезон-
                       происходит рост количества осадков, в том числе      ной температуры на 6—8°С к 2099 г. и рост зимних
                       снега, в ряде мест растет мощность снежного по-      температур до 10—12°С. Повсеместно ожидается
                       крова, повсеместно — скорость приземного ветра,      рост количества осадков. По оценке ансамбля из
                       в акватории Северного Ледовитого океана сокра-       31 модели CMIP5 российская Арктика к середине-
                       тились площадь многолетних льдов и их мощность       концу XXI в. станет ареной наиболее сильных сдви-
                       (почти на 40%), над побережьем и архипелагами        гов биотически значимых параметров климата [2].
                       стали преобладать антициклонические процес-            Настоявшая статья посвящена выявлению на от-
                       сы в атмосфере. Практически все эти выявляемые       дельных примерах закономерностей современной
                       тренды можно отнести к «биотически значимым»,        динамики арктической биоты для понимания на-
                       т. е. они прямо или опосредованно могут существен-   правленности ее будущих изменений, связанных
                       но повлиять на распространение, развитие, воспро-    с изменениями климата.
                       изводство, динамику численности и характер мигра-
                       ций арктической биоты. Важно понять, как такая       Материалы и методы
                       перестройка климата в Арктике повлияет на буду-         Для анализа и синтеза данных по изменчивости
                       щий ее статус и состояние биоты, какие изменения     арктической биоты российской Арктики использова-
                       биоты будут необратимыми, а какие в процессе ци-     лись материалы собственных полевых исследований
                       клических изменений «вернутся» на конвергентные      и литературные данные, собранные по гранту РФФИ
                       к исходным позиции.                                  «“Позеленение” тундры как драйвер современной
                          Опираясь на заключения климатологов [1; 2],       динамики арктической биоты» № 18-05-60057,
                       можно определить, что в ряду циклических изме-       в том числе ранее частично опубликованные [5—7].
                       нений климата — тысячелетних, вековых и внутри-      Для реконструкции прошлых ареалов арктических
                       вековых — современный период демонстрирует           млекопитающих, выявления особенностей форми-
                       аномально высокие темпы потепления, которые          рования их современных ареалов, для оценки воз-
                       способны вызвать коренные (в том числе и необ-       можных климатогенных и антропогенных изменений
                       ратимые) перестройки биоты как на материковой        флоры российской Арктики, в том числе инвазий чу-
                       полосе тундр, так и на архипелагах Арктики. В обо-   жеродных видов, использовались зарегистрирован-
                       их случаях эффект «быстрых» изменений климата        ные в Роспатенте базы данных лаборатории биогео-
Научные исследования

                       может быть один — полная трансформация эко-          графии Института географии РАН: (а) PALEOFAUNA
                       систем, вымирание арктической биоты, замещение       (номер государственной регистрации 2011620493),
                       ее более теплолюбивыми биотическими комплек-         (г) цифровых ареалов наземных позвоночных север-
     в Арктике

                       сами, редуцированными и не очень жизнестойки-        ной Евразии (№ 2016621524), (д) оценки биогеогра-
                       ми. Известно, что Арктика многократно в прошлом      фических последствий инвазий чужеродных видов
                       становилась местом, где климатические аномалии       растений восточной Европы (№ 2011620495) — БД
                       приводили на значительный период (десятилетия        AliS, которая на конец 2018 г. содержала сведения
                       и столетия) к коренным изменениям биоты и эко-       о 2034 видах и числе находок 23 112. В процессе
                       систем: лесная растительность вытесняла тундры       полевых исследований арктических птиц, проводи-
                       вплоть до побережья Северного Ледовитого оке-        мых на островах Белого моря, в низовьях Печоры,
                       ана [3], вымирали сформировавшиеся в теплый пе-      на острове Колгуев, на Кольском полуострове и др.,
                       риод островные популяции дикого северного оленя      использовались стандартные методы учета числен-
                       [4], происходило активное освоение птицами архи-     ности птиц на гнездовьях, в колониях и местах их
                       пелагов, расширялись, а потом исчезали крупные       концентрации. Проведены отловы и кольцевание
                       птичьи базары. До сих пор в российской Арктике       гусеобразных птиц (белолобых гусей, гуменников,
                       находят пни деревьев в сотнях километрах се-         белощеких казарок и др.) на острове Колгуев. Для
                       вернее современной границы, а споро-пыльцевые        изучения миграций четыре гуменника были помече-
                       спектры торфов арктического побережья отража-        ны GPS-GSM передатчиками.
                       ют лесотундровые условия [3].                           При подготовке статьи применялись методы циф-
                          Что показывают прогнозные карты и современные     ровой картографии и ГИС-технологии, позволяющие
                       модели в отношении будущих изменений климата         проводить картографический анализ и синтез дан-
                       российской Арктики? В период подготовки Пятого       ных по распространению и миграциям животных.
                       оценочного доклада МГЭИК (2008—2014 гг.), как        Для оценки процессов «позеленения» тундр (роста
                       известно, анализировался ансамбль модельных рас-     продуктивности) арктических регионов был прове-
                       четов по климату — Проект взаимосравнения объ-       ден сравнительный анализ данных снимков средне-
                       единенных моделей поведения атмосферы и океана       го разрешения серии Landsat 2000 и 2010 гг. на
                       (5-я фаза) (CMIP5) [1]. Всего использовалось более   Кольском полуострове. Данные представляли собой

                       72                                                         Арктика: экология и экономика № 1 (33), 2019
БИОТИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫЕ ТРЕНДЫ КЛИМАТА И ДИНАМИКА БИОТЫ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ
Биотически значимые тренды климата и динамика биоты российской Арктики

        современный ареал равнинных и горных тундр

Рис. 1. Современный ареал биома арктических и оро-арктических тундр [9]
Fig. 1. The modern habitat of the Arctic and Oro-Arctic tundra biome [9]

растр разрешением 30×30 м и со значением покры-               «современных» ареалов млекопитающих арктиче-
той лесом и кустарниками площади в процентах для              ских тундр произошло на границе среднего и позд-
каждого пикселя.                                              него голоцена. Характер процесса определялся
                                                              биологическими особенностями видов. Ниже пред-
Результаты и их обсуждение                                    ставлены изменения ареалов трех видов млекопи-
  Особенности формирования современных                        тающих, иллюстрирующие данное положение. Исто-
ареалов арктических млекопитающих. Совре-                     рия формирования ареалов позволяет дать прогноз
менные ареалы большинства арктических видов                   их изменений при долговременном тренде климата
млекопитающих Евразии ограничены тундрой в ос-                российской Арктики в XXI в. [8].
новном в азиатской части материка, простирающей-                Овцебык (Ovibos moschatus) — типичный холодо-
ся вдоль побережья арктических морей. В представ-             любивый вид травоядных млекопитающих, харак-
лении западных коллег арктический биом включает               терный представитель фауны плейстоцена Евра-
и горно-альпийские территории северо-востока                  зии и Северной Америки, характеризуется набором
азиатской части России (рис. 1). Анализ палеонто-             адаптаций к суровых условиям климата и скудной
логического материала показывает, что в период                кормовой базе. На максимальной стадии оледе-
максимума последнего оледенения южные границы                 нения 28,85—20,25 тыс. лет назад (здесь и да-
их ареалов были расположены южнее и охватыва-                 лее — календарные датировки) его ареал охваты-
ли большую часть европейского субконтинента. Это              вал широкую полосу от Пиреней на юго-западе до
важно учитывать не только для палеоэкологических              юга Сибири и простирался до северо-востока Азии
реконструкций [8], но и при прогнозе климатогенных            (Беренгия), где соединялся с участком ареала в Се-
перестроек распространения арктической биоты.                 верной Америке, свободным от Лаврентийского
  Деградация плейстоценовых ареалов холодолю-                 ледникового щита (рис. 2). В послеледниковье по
бивых видов происходила постепенно в интервале                мере потепления ареал сокращался, распадаясь на
от 20 до примерно 4 тыс. лет и под влиянием разных            отдельные изолированные популяции. Резкое поте-
сочетаний экологических факторов. Формирование                пление на рубеже плейстоцена и голоцена (пример-

                                                                                                                  73
БИОТИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫЕ ТРЕНДЫ КЛИМАТА И ДИНАМИКА БИОТЫ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ
Научные исследования в Арктике

                                Голоцен — менее 11,95 тыс. лет назад

                                область современного распространения, включая районы реинтродукции
                                датированные находки
Научные исследования
     в Арктике

                                     Максимум оледенения — 28,85—20,25 тыс. лет назад

                                максимальный ареал в плейстоцене
                                датированные находки

                       Рис. 2. Ареал овцебыка в плейстоцене и голоцене
                       Fig. 2. Musk Ox distribution in the Pleistocene and Holocene

                       74                                                               Арктика: экология и экономика № 1 (33), 2019
БИОТИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫЕ ТРЕНДЫ КЛИМАТА И ДИНАМИКА БИОТЫ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ
Биотически значимые тренды климата и динамика биоты российской Арктики

но 11,95 тыс. лет назад) привело к окончательному     в разных частях региона. Он заселяет не только тун-
вымиранию вида на большей части ареала в Евра-        дру, но и зону лесотундры.
зии. При этом отдельные изолированные популяции         В плейстоцене его ареал охватывал всю северную
вида существовали в Азии: изолированные популя-       Евразию (рис. 4). Наиболее южные места обитания
ции просуществовали на Полярном Урале, полуо-         в период максимума валдайского оледенения рас-
строве Таймыр и в районе дельты Лены в интервале      полагались на Пиренеях, в Крыму, на юге Сибири.
6,3—2,7 тыс. лет назад (суббореал). К началу субат-   В период после оледенения ареал медленно сокра-
лантики вид полностью вымер в Евразии, но сохра-      щался до среднего голоцена. Однако в Западной Ев-
нился в Северной Америке и Гренландии. В ХХ в.        ропе отдельные популяции в горах сохранялись до
была проведена успешная реинтродукция овцебыка        суббореала голоцена, a на Урале — ~2,1—1,9 тыс.
на территории последних голоценовых евразийских       лет назад (субатлантическое время).
рефугиумов, что показало приемлемость современ-         В целом палеонтологические данные свидетель-
ного климата арктических тундр для вида.              ствуют, что современный ареал песца в Голарктике
  Вероятными критическими факторами для овце-         начал формироваться с конца плейстоцена (позд-
быков являются высота снежного покрова зимой          ний дриас), а окончательно оформился в конце
и летние температуры. Высокий снежный покров          среднего голоцена. Помимо требований к климату
препятствует добыче корма, а высокие летние тем-      среди условий, регламентирующих распространение
пературы приводят к нарушению терморегуляции.         на юг, присутствует жесткая конкуренция с лисицей
Биотически значимыми изменениями климата для          (Vulpes vulpes), которая выигрывает соперничество
данного вида становится рост снежного покрова,        за пищу и вытесняет его.
«гумидизация» тундр — зимние оттепели и повы-           Последствия потепления для песца будут вы-
шение летних температур, которые могут в будущем      ражаться косвенно, через изменение кормовой
вновь привести к вымиранию вида в местах совре-       базы. В связи с высокой экологической пластич-
менной реинтродукции.                                 ностью вида эти изменения не окажут влияния на
  Копытный лемминг (Dicrostonyx torquatus) — ти-      структуру ареала. Потепление может стать бла-
пичный представитель плейстоценовой фауны мел-        гоприятным фактором для увеличения плотности
ких млекопитающих, имеющих специальные морфо-         в зоне тундр основного конкурента — обыкно-
логические и поведенческие адаптации к обитанию       венной лисицы. Это может привести к локальному
в экстремально холодном климате. Ареал лемминга       смещению южной границы на север и деградации
в период максимума последнего оледенения в це-        популяций, обитающих на Кольском полуострове
лом совпадет с ареалом овцебыка (рис. 3). Он со-      и в Скандинавии.
хранял свои очертания в Европе вплоть до голоцена.      Состояние популяций типичных арктических
Места обитания вида были приурочены к горным          млекопитающих северной Евразии в значительной
районам. Но уже к среднему голоцену копытный          степени определяется последствиями синергизма
лемминг здесь вымирает, а на Урале сохраняется        действия потепления климата и антропогенных
вплоть до климатического оптимума — атлантиче-        факторов, а не только изменениями среды из-за
ское время. В границах современного ареала (По-       изменений климата. Наиболее существенными
лярный Урал, Ямал) возраст ископаемых остатков        факторами современного распространения аркти-
лемминга ограничен концом плейстоцена (поздний        ческих видов и динамики их численности выступает
дриас) и суббореалом и субатлантическим време-        рост продуктивности тундр («позеленение» Аркти-
нем голоцена — от 13 до 1,4 тыс. лет назад. Исто-     ки [5—7]), в процессе которого меняется спектр
рия формирования азиатской части ареала копыт-        кормов млекопитающих и спектр их хищников. Су-
ного лемминга остается неизвестной. Можно лишь        щественным фактором изменений климата в XXI в.
предполагать, что он сформировался примерно в то      становится расселение на Север южных видов,
же время, не позднее среднего голоцена. Среднего-     например лисицы, которая способна за счет кон-
довая температура воздуха в его ареале составляет     куренции вытеснять такой типичный арктический
примерно от +1°C на западной границе (полуостров      вид, как песец. Для всех без исключения рассмо-
Канин), до –16°C (побережье Восточно-Сибирско-        тренных видов критическим фактором может стать
го моря), средняя высота снежного покрова коле-       рост количества осадков зимой и высота снежного
блется примерно от 20 до 60 см. Ареал ограничен       покрова. В данном случае требуется сопряженный
среднегодовыми температурами ниже 0°С и высо-         мониторинг численности видов арктических мле-
той снежного покрова, создающей условия для зим-      копитающих в разных частях ареала и динами-
них гнезд. Повышение температуры в Арктике будет      ки высоты снежного покрова в местах их зимней
способствовать сокращению ареала, прежде всего        концентрации.
его западной части.                                     Современные тенденции динамики численно-
  Песец (Vulpes lagopus) — характерный представить    сти и расширения ареала белощекой казарки
арктической фауны с циркумполярным ареалом            в российской Арктике. Примером современной
и с высокой экологической пластичностью. Широ-        позитивной динамики ареала арктического вида
кий спектр питания обеспечивает выживание вида        птиц может служить белощекая казарка (Branta

                                                                                                           75
БИОТИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫЕ ТРЕНДЫ КЛИМАТА И ДИНАМИКА БИОТЫ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ
Научные исследования в Арктике

                                Голоцен — менее 11,95 тыс. лет назад

                               область современного распространения, включая районы реинтродукции
                               датированные находки: 11,95—8 тыс. лет назад   менее 8 тыс. лет назад
Научные исследования
     в Арктике

                                   Максимум оледенения — 28,85—20,25 тыс. лет назад

                               максимальный ареал в плейстоцене
                               датированные находки

                       Рис. 3. Ареал копытного лемминга в плейстоцене и голоцене
                       Fig. 3. Arctic Lemming distribution in Pleistocene and Holocene

                       76                                                                Арктика: экология и экономика № 1 (33), 2019
БИОТИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫЕ ТРЕНДЫ КЛИМАТА И ДИНАМИКА БИОТЫ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ
Биотически значимые тренды климата и динамика биоты российской Арктики

         Голоцен — менее 11,95 тыс. лет назад

         область современного распространения, включая районы реинтродукции
         датированные находки

              Максимум оледенения — 28,85—20,25 тыс. лет назад

        максимальный ареал в плейстоцене
        датированные находки

Рис. 4. Ареал песца в плейстоцене и голоцене
Fig. 4. Arctic Fox distribution in the Pleistocene and Holocene

                                                                                                                       77
БИОТИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫЕ ТРЕНДЫ КЛИМАТА И ДИНАМИКА БИОТЫ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ
Научные исследования в Арктике

                                                                                            обрывах и останцах [12; 13]. Гнезда могли распо-
                                                                                            лагаться под защитой других гнездящихся птиц —
                                                                                            бургомистров (Larus hyperboreus) и зимняков (Buteo
                                                                                            lagopus) [14]. Использование местообитаний, мало-
                                                                                            доступных для хищников — песца (Alopex lagopus),
                                                                                            ограничивало площадь, пригодную для гнездования,
                                                                                            и обуславливало мозаичность колоний и отдельных
                                                                                            гнезд казарок. Успех гнездования казарок изменял-
                                                                                            ся в широких пределах в зависимости от численно-
                                                                                            сти и активности песцов [12; 15].
                                                                                              С конца 1980-х годов начался активный рост чис-
                                                                                            ленности популяции, сопровождающийся появле-
                                                                                            нием новых колоний на путях миграции вида. Круп-
                                                                                            нейшие колонии сформировались на полуострове
                                                                                            Канин и острове Колгуев [16], более мелкие — на
                       Рис. 5. Динамика численности русско-балтийской популяции             острове Сенгейском, в Колоколковой губе, полу-
                       белощекой казарки по учетам на зимовках в Европе [18]
                                                                                            острове Русский Заворот, мысе Медынский Заво-
                       Fig. 5. Dynamics of the Russian-Baltic population number for
                       Barnacle Goose on wintering counts in Europe [18]                    рот, острове Долгом. Также колонии возникли за
                                                                                            пределами Арктики — на островах Балтийского
                                                                                            моря. В настоящее время отмечены уже не единич-
                       leucopsis) — вид арктических гусей, три изолиро-                     ные случаи гнездования вида вне основного ареа-
                       ванные популяции которого гнездятся в российской                     ла и пролетного пути вида на востоке полуострова
                       Арк­тике, на Шпицбергене и в Гренландии. В сере-                     Таймыр. Параллельно отмечался рост численности
                       дине ХХ в. численность российской популяции оце-                     вида и расширение его ареала (рис. 5 и 6).
                       нивалась в 10 тыс. особей, а гнездовой ареал огра-                     В настоящее время белощекая казарка — один
                       ничивался островом Вайгач и архипелагом Новая                        из наиболее благополучных видов гусеобразных се-
                       Земля [10]. Вид даже был включен в «Красную кни-                     верной Евразии. По данным учета на местах зимо-
                       гу СССР» [11]. Типичными гнездовыми биотопами                        вок в Европе в 1997 г. численность российской по-
                       были скалистые морские острова, кромки морских                       пуляции этого вида составляла уже 267 000 особей
                       обрывов и речных каньонов, выступы на скалистых                      [17], a к 2015 г. — 1 200 000 особей [18].
Научные исследования
     в Арктике

                                                     а                                                                        б
                       Рис. 6. Изменения гнездового ареала белощекой казарки (красный цвет) в российской Арктике: а — до 1950-х годов, б —
                       современное состояние (2018 г.)
                       Fig. 6. Changes in the Barnacle Goose nesting range (red) in the Russian Arctic: a — until the 1950s, б — the current state (2018)

                       78                                                                           Арктика: экология и экономика № 1 (33), 2019
БИОТИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫЕ ТРЕНДЫ КЛИМАТА И ДИНАМИКА БИОТЫ РОССИЙСКОЙ АРКТИКИ
Биотически значимые тренды климата и динамика биоты российской Арктики

Рис. 7. Треки перемещения белощеких казарок, помеченных GPS-GSM передатчиками на зимовках в Западной Европе и на
острове Колгуев (данные П. М. Глазова)
Fig. 7. Movement tracks of Barnacle Geese marked with GPS-GSM transmitters during wintering in Western Europe and on Kolguev
Island (data of P. M. Glazov)

  В отличие от острова Вайгач и архипелага Но-                  составляет 200—210 тыс. особей. С учетом нераз-
вая Земля, где казарки традиционно гнездились на                множающихся птиц (до 25—30% популяции) и птен-
речных и морских скалистых обрывах и мелких при-                цов осенняя численность казарок может достигать
брежных островах, типичными гнездовыми место­                   500—600 тыс. особей. При общей численности по-
обитаниями новых колоний стали приморские мар-                  пуляции (по оценкам на местах зимовок) более
ши и песчаные дюны (остров Колгуев, Колоколкова                 1000 тыс. особей можно полагать, что крупнейшие
губа). Наблюдения за мечеными особями показали,                 поселения белощекой казарки расположены на
что птицы в течение жизни могут кардинально ме-                 островах Новая Земля. К сожалению, современных
нять гнездовые биотопы, выбирая места с разными                 данных по гнездованию здесь практически нет, но
микрорельефом, укрытостью гнезда, удалением                     последние данные спутникового мечения подтверж-
от водоема и кормовыми условиями. Тенденции                     дают это предположение (рис. 7).
к освоению новых местообитаний затронули и не-                    На острове Колгуев новые колонии казарки об-
которые традиционные районы гнездования вида                    разовались на заболоченных участках тундры (цен-
(остров Вайгач).                                                тральная часть острова), где она вступает в конку-
  По современным оценкам гнездовая численность                  ренцию за гнездовые местообитания с белолобым
белощекой казарки на острове Колгуев составляет                 гусем и гуменником. В настоящее время она осво-
не менее 70—80 тыс. пар, на острове Вайгач — не                 ила здесь все местообитания и стала гнездиться
менее 9 тыс. пар, полуострове Канин — не менее                  даже отдельными парами, что не характерно для
10 тыс. пар. Численность белощекой казарки на                   данного вида.
колониях побережий Малоземельской и Большезе-                     С помощью датчиков GPS-GSM, повешенных со-
мельской тундры составляет от нескольких сотен до               вместно с немецкими коллегами на казарок на зи-
нескольких тысяч особей. Всего численность гнез-                мовках в Европе и на местах гнездования на острове
дящихся в Ненецком автономном округе казарок                    Колгуев, удалось проследить основной миграцион-

                                                                                                                           79
Научные исследования в Арктике

                                                         800

                                                         700
                            Количество гнездящихся пар

                                                         600

                                                         500
                                                                                                                                                                                                                                              R2 = 0,6928
                                                         400

                                                         300

                                                         200

                                                         100

                                                           0
                                                                                                                                            2000
                                                                                                                                                   2001
                                                                                                                                                          2002
                                                                                                                                                                 2003
                                                                                                                                                                        2004
                                                                                                                                                                               2005
                                                                                                                                                                                      2006
                                                                                                                                                                                             2007
                                                                                                                                                                                                    2008
                                                                                                                                                                                                           2009
                                                                                                                                                                                                                  2010

                                                                                                                                                                                                                                2012
                                                                                                                                                                                                                                       2013
                                                                                                                                                                                                                                              2014
                                                                                                                                                                                                                                                     2015
                                                                                                                                                                                                                                                            2016
                                                                                                                                                                                                                                                                   2017
                                                                                                                                                                                                                                                                          2018
                                                                                                                                                                                                                         2011
                                                               1989
                                                                      1990
                                                                             1991
                                                                                    1992
                                                                                           1993
                                                                                                  1994
                                                                                                         1994
                                                                                                                1995
                                                                                                                       1996
                                                                                                                              1997
                                                                                                                                     1998

                       Рис. 8. Динамика численности серебристой чайки на Соловецком архипелаге Белого моря
                       Fig. 8. Herring Gull population dynamics on the White Sea Solovetsky archipelago

                       ный путь птиц, зимующих в Западной Европе и ми-                                                                                           нить их популяционные тренды и динамику аре-
                       грирующих к местам гнездования Беломоро-Балтий-                                                                                           алов, в то время как наиболее продолжительная
                       ским пролетным путем (см. рис. 7). В последние годы                                                                                       часть жизни, связанная с миграциями и зимовками,
                       в связи с расширением гнездового ареала наблю-                                                                                            была изу­чена хуже.
                       дается и расширение миграционного коридора вида.                                                                                            Проведенные исследования были направлены
                       Все больше птиц отмечается на весеннем пролете                                                                                            как раз на выявление: (1) ключевых районов жизни
Научные исследования

                       в средней и южной частях Восточно-Европейской                                                                                             популяций в период миграций и зимовок, (2) при-
                       равнины. Основные места гнездования казарок на-                                                                                           родно-климатических и антропогенных факторов,
                       ходятся на островах Колгуев, Вайгач и Новая Земля.                                                                                        представляющих наибольший риск для популяций,
     в Арктике

                       Многие неразмножающиеся птицы улетают на линь-                                                                                            (3) климатических и экологических условий внегнез-
                       ку на Южный остров Новой Земли. Осенняя мигра-                                                                                            довых местообитаний популяций морских птиц и их
                       ция с мест гнездования к местам зимовок проходит                                                                                          влияния на динамику численности и границы ареа-
                       по тому же пролетному пути, но с меньшим количе-                                                                                          лов, (4) ответной реакции популяций на климатиче-
                       ством остановок на пролете.                                                                                                               ские изменения и связанные с ними процессы.
                         Рассмотренный на примере 60-летней динамики                                                                                               В качестве модельного вида выбрана серебристая
                       популяции казарки цикл роста численности и рас-                                                                                           чайка (Larus argentatus) — всеядный вид, добываю-
                       ширения ареала арктического вида показыва-                                                                                                щий корм с поверхности воды и в береговой зоне
                       ет, что не все проявления изменений арктической                                                                                           суши, в том числе и в антропогенных место­обитаниях.
                       биоты связаны с изменениями климата. В данном                                                                                             Исследования проводили на Белом море в четырех
                       случае, по-видимому, главным фактором благопо-                                                                                            колониях, расположенных на островах Соловецко-
                       лучия популяции стала охрана зимовок вида в Евро-                                                                                         го архипелага. Распределение серебристых чаек на
                       пе, а только потом, возможно, потепление Арктики,                                                                                         зимовках изучали путем индивидуального мечения
                       увеличение вегетационного периода и рост продук-                                                                                          цветными кольцами с индексом и использования
                       тивности тундр. Аналогичные изменения прослежи-                                                                                           GLS-логгеров. За последние 30 лет наблюдается не-
                       ваются и у других видов водоплавающих птиц, но                                                                                            которое снижение численности серебристой чайки
                       первопричины их могут различаться.                                                                                                        на Белом море (рис. 8). На Соловецком архипела-
                         Тренды численности популяций морских                                                                                                    ге наиболее интенсивно этот процесс происходил
                       птиц в европейской Арктике. Популяции мно-                                                                                                с 1990 по 2009 гг. В последующие годы численность
                       гих видов морских птиц, населяющих арктические                                                                                            стабилизировалась.
                       и субарктические районы европейской России, де-                                                                                             Анализ данных, записанных логгерами, и инфор-
                       монстрируют в последние десятилетия негатив-                                                                                              мации о визуальных регистрациях птиц показали,
                       ные тренды численности. Именно антропогенными                                                                                             что из 29 меченых серебристых чаек 1 птица зиму-
                       и климатическими изменениями пытались объяс-                                                                                              ет в Италии, 2 — в Дании, 8 — в Голландии и по

                       80                                                                                                                                                       Арктика: экология и экономика № 1 (33), 2019
Биотически значимые тренды климата и динамика биоты российской Арктики

          21 мая

          16 мая

          11 мая

           6 мая
                                                                                                                                                                                            R2 = 0,6007

           1 мая

          26 апр.

          21 апр.                                                                                2000
                                                                                                        2001
                                                                                                               2002
                                                                                                                      2003
                                                                                                                             2004
                                                                                                                                    2005
                                                                                                                                           2006
                                                                                                                                                  2007
                                                                                                                                                         2008
                                                                                                                                                                2009
                                                                                                                                                                       2010

                                                                                                                                                                                     2012
                                                                                                                                                                                            2013
                                                                                                                                                                                                   2014
                                                                                                                                                                                                          2015
                                                                                                                                                                                                                 2016
                                                                                                                                                                              2011
                    1989
                           1990
                                  1991
                                         1992
                                                1993
                                                       1994
                                                              1994
                                                                     1995
                                                                            1996
                                                                                   1997
                                                                                          1998

Рис. 9. Начало гнездования серебристой чайки на Соловецком архипелаге
Fig. 9. The beginning of Herring Gull nesting on the Solovetsky archipelago

9 чаек — в Германии и Польше. Почти все птицы                                                                     Все ли изменения последних десятилетий в чис-
проводят зиму на побережьях Балтийского и Се-                                                                   ленности, размещении и миграциях серебристой
верного морей. Чайки из одной колонии зимуют                                                                    чайки на Соловецком архипелаге можно объяснить
в разных районах, и в то же время птицы из раз-                                                                 изменениями климата? Так, в последние годы на-
ных колоний могут зимовать в одном районе. Места                                                                блюдается синантропизация популяций серебри-
зимовок стабильны, т. е. птица ежегодно прилетает                                                               стой чайки. Все больше птиц гнездятся в населен-
в один и тот же район. Такое распределение чаек                                                                 ных пунктах, в том числе в крупных городах, и до-
на зимовках может быть адаптацией для снижения                                                                  бывают корм на помойках и полигонах твердых
риска при возникновении неблагоприятных или ка-                                                                 бытовых отходов. Во время зимовок значительная
тастрофических условий в одном из районов. В этом                                                               часть популяции также держится в населенных пун-
случае пострадает только часть популяции.                                                                       ктах. Можно предположить, что негативный тренд
  Сравнение наших данных с исследованиями                                                                       численности популяции серебристой чайки связан
1960-х годов показывает, что 50 лет назад зимний                                                                с трендом максимальной утилизации бытовых от-
ареал основной части беломорской популяции се-                                                                  ходов в странах Западной Европы. В то же время
ребристых чаек включал только самую западную                                                                    климатические изменения позволили сдвинуть об-
часть Балтийского моря и простирался дальше на                                                                  ласть зимовок на восток и компенсировать дефицит
юго-запад до устья реки Жиронды [19]. Основным                                                                  корма. Кроме того, увеличились время пребывания
районом зимовки была Дания и примыкающие к ней                                                                  птиц вне зимовки и возможности поиска корма
регионы Германии и Швеции. В настоящее время                                                                    в других районах.
зимовки сместились на восток, значительная часть                                                                  Некоторые закономерности современной ди-
популяции не летит дальше балтийского побережья                                                                 намики флоры и растительности российской
Польши. Миграционный путь стал короче, сократи-                                                                 Арктики. Исследования многолетних изменений
лась и продолжительность зимовки. За последние                                                                  флоры Арктики пока малочисленны [20]. Из 240 ло-
30 лет изменилось время прилета серебристых чаек                                                                кальных флор, известных для российской Арктики,
на места гнездования. Но, как показали наши иссле-                                                              повторные изучения видового состава проводились
дования, данные GLS-логгеров и визуальные наблю-                                                                лишь в 10 пунктах (около 4%), расположенных в си-
дения не отражают реальные сроки прилета птиц:                                                                  бирском секторе. Выводы об изменении видового
многие из них перед началом гнездования проле-                                                                  состава сделать трудно, поскольку статистически
тают дальше на восток и северо-восток и какое-то                                                                они не подтверждаются из-за небольшого их числа.
время проводят за 200 и более километров от коло-                                                               Временной диапазон в 10 обследованных локаль-
нии, а район зимовок птицы покидают еще раньше.                                                                 ных флорах — от 20 до 70 лет, в основном 30—
С 2000-х годов на более ранние сроки сдвинулось                                                                 40 лет. За этот период в 3 флорах не обнаружено
и время начала гнездования (рис. 9).                                                                            изменений видового состава, в 7 число видов увели-

                                                                                                                                                                                                                        81
Научные исследования в Арктике

                       чилось, и в большинстве случаев эти изменения про-       жье Белого моря в районе мыса Корабль найдена
                       изошли из-за увеличения числа (и доли) бореальных        Rosa rugosa, в настоящее время распространившая-
                       и гипоарктических видов на 3—7%. В бухте Тикси           ся по побережьям Балтийского, Норвежского и Се-
                       отмечено исчезновение нескольких видов снежни-           верного морей. В течение последнего десятилетия
                       ков, что может быть связано с более быстрым схо-         в крупных городах Ямало-Ненецкого автономного
                       дом снега и «усилением присутствия» видов много-         округа отмечено значительное число заносных ви-
                       летних трав и кустарничков. Основные изменения           дов, которые ранее во флоре округа не отмечались:
                       произошли в локальных флорах лесотундры и близ           в Надыме — около 45 видов, в Ноябрьске — 80, из
                       южной границы тундровой зоны за счет миграции            них около половины бореальные, большинство не
                       бореальных видов, которые имеют пульсирующую             натурализуется, но возрастание числа новых видов
                       границу ареала.                                          характеризует рост антропогенного давления.
                          Все встречи новых видов представляют собой еди-         Изменения во флоре арктических областей не яв-
                       ничные находки, которые никоим образом не могли          ляются ни причиной, ни следствием «позеленения»
                       сказаться на таком явлении, как «позеленение» Арк­       Арктики — наблюдаемых изменений в продуктив-
                       тики, которое отмечается в последнее время [5—7;         ности. В настоящее время отмечается небольшое
                       21—24]. Отмечаемые изменения NDVI могут быть             увеличение доли бореальных и гипоарктических
                       связаны с увеличением обилия и встречаемости ив          видов во флорах лесотундры и юга тундровой зоны,
                       и других кустарников в результате их экспансии из        что может быть связано с изменением локального
                       долинных местообитаний в прилегающие водораз-            (или регионального) климата и миграцией видов
                       дельные пространства.                                    в результате увеличения частоты пульсации видо-
                          Нельзя сказать, что наблюдаемые заносы «но-           вых ареалов близ их границы. Однако все встречи
                       вых» для флор видов растений являются «инвазия-          единичны и не сказываются на структуре раститель-
                       ми», т. е. появлением их в результате антропоген-        ных сообществ. «Позеленение» (в том числе изме-
                       ной деятельности. В зафиксированных изменениях           нения NDVI) непосредственно объясняется: (а) уве-
                       состава локальных флор число видов, занесенных           личением обилия, проективного покрытия и частоты
                       человеком, минимально и отмечено не в каждом             встречаемости кустарников, (б) увеличением общей
                       случае [20]. Например, при повторном обследова-          фитомассы, что отмечено, например, при исследова-
                       нии флоры окрестностей поселка Хатанга (Таймыр-          нии растительности островов Вайгач и Колгуев [27]:
                       ский заповедник) обнаружено всего 4 вида, которые        тенденция нарастания зеленой фитомассы (с 1986
                       можно отнести к чужеродным [25; 26]: Chenopodium         по 2011 гг.) прослеживается в разных типах расти-
                       suecicum, Stellaria media, Raphanus raphanistrum,        тельных сообществ и связана с общим увеличением
                       Plantago major, находки их единичны, и эти виды яв-      продолжительности вегетационного периода и ро-
Научные исследования

                       ляются случайными по инвазионному статусу, а ру-         стом летних температур.
                       деральные местообитания здесь заселяются або-              Изменения структуры растительного покрова мо-
                       ригенными видами. Остальные изменения состава            гут варьировать и по регионам. Так, для подтверж-
     в Арктике

                       данной локальной флоры (более 80 видов!) связа-          дения гипотезы о механизмах «позеленения» в Арк­
                       ны с миграциями бореальных видов, которые мог-           тике был проведен анализ динамики границы леса
                       ли иметь место в результате изменения локальных          в модельных районах Кольского полуострова. Ис-
                       (местных) климатических условий.                         пользованы данные Global Land Analysis & Discovery
                          Инвазии сосудистых растений в российской Аркти-       group Университета Мэриленда (США) 1 о лесном по-
                       ке пока редки. Инвазионный статус вида, или сте-         крове (tree cover) за 2000 и 2010 гг., полученные на
                       пень натурализации, — характеристика региональ-          основе анализа данных снимков среднего разреше-
                       ная, и инвазионным вид считается для достаточно          ния со спутников серии Landsat (рис. 10).
                       крупного региона. Для Мурманской области, Ненец-           Видно, что существует очевидный тренд к увели-
                       кого, Ямало-Ненецкого и Чукотского автономных            чению лесопокрытой площади и/или сомкнутости
                       округов они единичны. Однако чужеродные виды             лесов. По-видимому, на всей этой территории он
                       и даже натурализовавшиеся есть, они приурочены           связан с увеличением средних температур и осад-
                       к: (а) достаточно крупным населенным пунктам, где        ков в регионе. Особенно заметные изменения в пло-
                       могут быть несколько «смягченные» климатические          щадях древесной и кустарниковой растительности
                       условия и нарушенные местообитания, (б) местам           произошли на территориях: (1) к югу от поселков
                       культивирования видов, (в) морским побережьям.           Никель и Заполярный, где расположены металлур-
                       Так, в Мурманской области борщевик Сосновского           гические комбинаты АО «Норильский никель» (это
                       Heracléum sosnówskyi отмечен в окрестностях По-          связано и с восстановлением лесов, раннее повреж-
                       лярно-альпийского ботанического сада-института           денных выбросами комбинатов), (2) вдоль гряды
                       (где выращивался с коллекционными целями). Там           Кейвы, а суммарно на 773 379 га — увеличение
                       же найдены Sorbaria sorbifolia, Impatiens glandulifera   лесистости более чем на 15% в пикселе, и только
                       и некоторые другие вредоносные чужеродные виды,          на 16 233 га — уменьшение более чем на 15%. По-
                       которые достаточно широко расселились в умерен-
                       ных областях европейской части России. На побере-        1
                                                                                    https://glad.umd.edu/.

                       82                                                                Арктика: экология и экономика № 1 (33), 2019
Биотически значимые тренды климата и динамика биоты российской Арктики

                                                                                        Граница между северной
                                                                                        тайгой и лесотундрой
                                                                                 Изменения лесистости
                                                                                        сокращение более чем на 15%
                                                                                        рост на 15—25%
                                                                                        рост на 25—50%
                                                                                        рост более—50%

Рис. 10. Увеличение лесопокрытой площади в период с 2000 по 2010 гг.) в зонах тундры и лесотундры Мурманской области
Fig. 10. The forest area increase within the period 2000—2010 in the tundra and forest-tundra zones of the Murmansk region

следнее в основном связано с пожарной динамикой                менной динамики арктической биоты» и в рам-
лесной территории.                                             ках госзадания № 0148-2019-0007 Института
  Для полуострова Таймыр выделяются разнона-                   географии РАН «Оценка физико-географиче-
правленные процессы [25; 26; 28; 29]. Выявлено, что            ских, гидрологических и биотических измене-
состав и структура растительных сообществ арк­                 ний окружающей среды для создания основ
тических областей остаются, как правило, без ко-               устойчивого природопользования».
ренных изменений. Незначительно меняется только
площадь некоторых местообитаний, что связано                   Литература
с направленным изменением гидрологического ре-                 1. Кокорин А. О. Изменение климата: обзор Пятого
жима территории. Так, наиболее выражены измене-                оценочного доклада МГЭИК. — М.: Всемир. фонд
ния растительности во влажных экотопах — в зоне                дикой природы (WWF), 2014. — 80 с.
влияния снежников, на болотах и в мелководных                  2. Второй оценочный доклад Росгидромета об из-
водоемах.                                                      менениях климата и их последствиях на территории
  В заключение отметим, что интенсивность поле-                Российской Федерации: Техническое резюме. — М.:
вых исследований в Арктике в последние десяти-                 Росгидромет, 2014. — 94 с.
летия снизилась, что не позволяет дать более де-               3. Serebryanny L. R., Tishkov A. A., Malyasova Je. S. et al.
тальный анализ и синтез перестроек в арктической               Reconstruction of the development of vegetation in
биоте, спровоцированных «биотически значимыми»                 Arctic high latitudes // Polar Geography and Geology. —
изменениями климата.                                           1985. — Vol. 9, № 4. — P. 308—320.
                                                               4. Тишков А. А. Экосистемы западного побережья
  Работа выполнена по гранту РФФИ № 18-05-                     Шпицбергена (архипелаг Свальбард) // Изв. АН
60057 «Позеленение» тундры как драйвер совре-                  СССР. Сер. геогр. — 1983. — № 6. — С. 99—109.

                                                                                                                         83
Научные исследования в Арктике

                       5. Тишков А. А., Кренке-мл. А. Н. «Позеленение» Арк­          Vol. 46 (Suppl. 2). — P. 179—187. — DOI 10.1007/
                       тики в ХХI в. как эффект синергизма действия гло-             s13280-016-0878-2.
                       бального потепления и хозяйственного освоения                 19. Бианки В. В. Кулики, чайки и чистиковые
                       // Арктика: экология и экономика. — 2015. — № 4               Кандалакшского залива // Тр. Кандалакш. гос.
                       (20). — С. 28—37.                                             заповедника. — 1967. — Вып. 6. — 365 с.
                       6. Белоновская Е. А., Тишков А. А., Вайсфельд М. А.           20. Khitun O. V., Koroleva T. M., Chinenko S. V. et al. Ap-
                       и др. «Позеленение» российской Арктики и совре-               plications of local floras for floristic subdivision and
                       менные тренды изменения ее биоты // Известия РАН.             monitoring vascular plant diversity in the Russian Arc-
                       Сер. геогр. — 2016. — № 3. — С. 28—39. — DOI:                 tic // Arctic Science. — 2016. — Vol. 2. — P. 103—
                       10.15356/0373-2444-2016-3-28-39.                              126. — DOI: 10.1139/AS-2015-0010.
                       7. Тишков А. А., Белоновская Е. А., Вайсфельд М. А. и др.     21. Myers-Smith I., Forbes B. C., Wilmking M. et al. Shrub
                       «Позеленение» тундры как драйвер современной                  expansion in tundra ecosystems: dynamics, impacts
                       динамики арктической биоты // Арктика: экология               and research priorities // Environ. Res. Lett. — 2011. —
                       и экономика. — 2018. — № 2 (30). — С. 31—44. —                Vol. 6 (4). — 045509.
                       DOI: 10.25283/2223-4594-2018-2-31-44.                         22. Elmendorf S. C., Henry G. H. R., Hollister R. D. et al.
                       8. Маркова А. К., ван Кольфсхотен Т., Бохнкке Ш. и др.        Global assessment of experimental climate warming on
                       Эволюция экосистем Европы при переходе от плей-               tundra vegetation: heterogeneity over space and time
                       стоцена к голоцену (24—8 тыс. л. н.). — М.: Изд-во            // Ecology Letters. — 2012. — Vol. 15 (2). — P. 164—
                       КМК, 2008. — 556 с.                                           175. — DOI: 10.1111/j.1461-0248.2011.01716.x.
                       9. Olson D. M., Dinerstein E., Wikramanayake E. D. et         23. Walker D. A., Epstein H. E., Raynolds M. K. et al. En-
                       al. Terrestrial ecoregions of the World: A New Map            vironment, vegetation and greenness (NDVI) along the
                       of Life on Earth // Bioscience. — 2001. — Vol. 51,            North America and Eurasia Arctic transects // Environ.
                       № 11. — P. 933—938.                                           Res. Lett. — 2012. — Vol. 7 (1). — 015504. — DOI:
                       10. Успенский С. М. Некоторые виды птиц на севе-              10.1088/1748-9326/7/1/015504.
                       ро-востоке европейской части СССР // Уч. зап. Моск.           24. Callaghan T. V., Jonasson C., Thierfelder T. et al. Eco-
                       ун-та. — 1958. — № 197. — С. 35—47.                           system change and stability over multiple decades in
                       11. Красная книга СССР: Редкие и находящиеся под              the Swedish subarctic: complex processes and mul-
                       угрозой исчезновения виды животных и растений. —              tiple drivers // Philosophical Transactions of the Royal
                       Т. 1. — 2-е изд. — М.: Лесная пром-сть, 1984. — 392 с.        Society B. Biological Sciences. — 2013. — Vol. 368
                       12. Калякин В. Н. Новые данные по фауне                       (1624). — DOI: 10.1098/rstb.2012.0488.
                       птиц Новой Земли и Земли Франца-Иосифа //                     25. Поспелова Е. Б., Поспелов И. Н. Изменения во
                       Орнитология. — 2001. — № 29. — С. 8—28.                       флоре окрестностей с. Хатанга, Таймырский запо-
Научные исследования

                       13. Морозов В. В. Материалы к познанию фауны птиц             ведник, за длительный период // Заповед. наука. —
                       острова Вайгач // Орнитология. — 2001. — № 29. —              2016. — Т. 1 (2). — С. 59—78.
                       С. 29—46.                                                     26. Поспелова Е. Б., Поспелов И. Н., Орлов М. В. Воз-
     в Арктике

                       14. Калякин В. Н. О распространении и экологии бе-            действие климатических колебаний на востоке Тай-
                       лощекой казарки на о-ве Вайгач и Югорском полу-               мыра за 80-летний период на растительный и жи-
                       острове // Актуальные проблемы орнитологии. — М.:             вотный мир его территории // Науч. тр. Федер. гос.
                       Наука, 1986. — С. 93—104.                                     бюджет. учреждения Объединенная дирекция за-
                       15. Syroechkovsky E. V., Litvin K. E., Ebbinge B. S. Breed-   поведников Таймыра. — Т. 2. — Апекс; Норильск,
                       ing success of geese and swans on Vaygach Island              2018. — С. 127—141.
                       (USSR) during 1986—1988; interplay of weather and             27. Лавриненко И. А., Лавриненко О. В. Влияние
                       Arctic Fox predation // Ardea. — 1991. — Vol. 79              климатических изменений на растительный по-
                       (3). — P. 373—382.                                            кров островов Баренцева моря // Тр. Карел. науч.
                       16. Пономарева Т. С. Белощекая казарка. Новое                 центра. — 2013. — № 6. — С. 4—16.
                       гнездовое поселение в окрестностях о. Колгуева                28. Матвеева Н. В., Заноха Л. Л., Янченко З. А. Из-
                       // Итоги изучения редких животных (Материалы                  менения во флоре сосудистых растений в районе
                       к Красной книге). — М.: ЦНИИЛ Главохоты РСФСР,                Таймырского биогеоценологического стационара
                       1990. — С. 81—84.                                             (среднее течение реки Пясины, Западный Таймыр)
                       17. Ganter B., Larsson K., Syroechkovsky E. V. et al. Bar-    с 1970 по 2010 г. // Ботан. журн. — 2014. — Т. 99,
                       nacle Goose Branta leucopsis: Russia/Baltic // Goose          № 8. — С. 841—867.
                       populations of the Western Palearctic. A Review of            29. Pospelova E. V., Pospelov I. N., Orlov M. V. Climate
                       Status and Distribution / J. Madsen, G. Cracknell, T. Fox     change in Eastern Taimyr over the last 80 years
                       (eds.). — Wageningen, 1999. — P. 270—283.                     and warming impact on biodiversity and ecosystem
                       18. Fox A. D., Madsen J. Threatened species to super-         processes in its territory // Nature Conservation Re-
                       abundance: The unexpected international implications          search. — 2017. — Vol. 2 (3). — P. 48—60. — DOI:
                       of successful goose conservation // Ambio. — 2017. —          10.24189/ncr.2017.040.

                       84                                                                   Арктика: экология и экономика № 1 (33), 2019
Биотически значимые тренды климата и динамика биоты российской Арктики

Информация об авторах
  Тишков Аркадий Александрович, член-корреспондент РАН, доктор географических наук, профессор, за-
меститель директора, Институт географии РАН (119017, Москва, Старомонетный пер., 29), e-mail: tishkov@
biodat.ru.
  Вайсфельд Михаил Арнольдович, кандидат географических наук, ведущий научный сотрудник, Институт
географии РАН (119017, Москва, Старомонетный пер., 29), e-mail: mvisfeld@mail.ru.
  Глазов Петр Михайлович, научный сотрудник, Институт географии РАН (119017, Москва, Старомонетный
пер., 29), e-mail: glazpech@mail.ru.
  Морозова Ольга Васильевна, кандидат географических наук, ведущий научный сотрудник, Институт гео-
графии РАН (119017, Москва, Старомонетный пер., 29), e-mail: olga.morozova@igras.ru.
  Пузаченко Андрей Юрьевич, доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник, Институт географии
РАН (119017, Москва, Старомонетный пер., 29), e-mail: puzak@igras.ru.
  Тертицкий Григорий Маркович, старший научный сотрудник, Институт географии РАН (119017, Москва,
Старомонетный пер., 29), e-mail: tertitski@mail.ru.
  Титова Светлана Владимировна, научный сотрудник, Институт географии РАН (119017, Москва, Старо-
монетный пер., 29), e-mail: canopuss@yandex.ru.

Библиографическое описание данной статьи
  Тишков А. А., Вайсфельд М. А., Глазов П. М. и др. Биотически значимые тренды клима-
та и динамика биоты российской Арктики // Арктика: экология и экономика. — 2019. — № 1
(33). — С. 71—87. — DOI: 10.25283/2223-4594-2019-1-71-87.

BIOTIC SIGNIFICANT CLIMATE TRENDS AND BIOTA
DYNAMICS OF THE RUSSIAN ARCTIC

Tishkov A. A., Vaisfeld M. A., Glazov P. M., Morozova O. V., Puzachenko A. Yu., Tertytsky G. M., Titova S. V.
Institute of Geography, Russian Academy of Sciences (Moscow, Russian Federation)

The article was received on December 19, 2018

Abstract
The article shows specific examples of the current dynamics of the Arctic biota, due to biotic significant climate
changes or other factors that are important for understanding modern processes in the ecosystems of the
Russian Arctic. The formation paths of current habitats of Arctic mammals are traced and a forecast of their
changes is given with further climate warming, features of the population dynamics in recent decades for model
species of waterfowl (Barnacle Goose) and seafowl (Herring Gull) are revealed. It is shown that not all changes
in the Arctic biota can be explained by climate changes. The analysis is supplemented with materials assessing
the current dynamics of the Arctic flora and vegetation. A mechanism of the Arctic “greening” is shown in terms
of the assessment using remote sensing methods for the development of tree-shrub vegetation in certain ter-
ritories of the Murmansk region.
Keywords: Russian Arctic, Arctic biota, remote sensing, the tundra “greening”, area, population dynamics, migration, mammals, birds, flora,
vegetation

 The work was carried out under the Russian Foundation for Basic Research grant 18-05-60057 “The tundra
“greening” of as a driver of the Arctic biota modern dynamics” and within the framework of the state assignment
 no. 0148-2019-0007 of the Institute of Geography of the Russian Academy of Sciences.

                                                                                                                                      85
Научные исследования в Арктике

                       References                                                      11. Krasnaya kniga SSSR: Redkie i nakhodyashchiesya
                       1. Kokorin A. O. Izmenenie klimata: obzor Pyatogo ot-           pod ugrozoi ischeznoveniya vidy zhivotnykh i rastenii.
                       senochnogo doklada MGEIK. [Climate changes: review              [Red book of the USSR: rare and endangered species
                       of 5th assessment report of IPCC]. Moscow, Vsemir.              of animals and plants]. Vol. 1. 2nd ed. Moscow, Lesna-
                       fond dikoi prirody (WWF), 2014, 80 p. (In Russian).             ya prom-st’, 1984, 392 p. (In Russian).
                       2. Vtoroi otsenochnyi doklad Rosgidrometa ob izmen-             12. Kalyakin V. N. Novye dannye po faune ptits Novoi
                       eniyakh klimata i ikh posledstviyakh na territorii Rossi-       Zemli i Zemli Frantsa-Iosifa. [New data on birds fauna
                       iskoi Federatsii: Tekhnicheskoe rezyume. [2nd assess-           of Novaya Zemlya and Franz-Josef Lands]. Ornitologi-
                       ment report of Roshydromet on climate change and its            ya, 2001, no. 29. pp. 8—28. (In Russian).
                       consequences on the territory of the Russian Federa-            13. Morozov V. V. Materialy k poznaniyu fauny ptits
                       tion]. Moscow, Rosgidromet, 2014, 94 p. (In Russian).           ostrova Vaigach. [The matrials to study of fauna of
                       3. Serebryanny L. R., Tishkov A. A., Malyasova Je. S., Solo-    Vaigach island]. Ornitologiya, 2001, no. 29, pp. 29—46.
                       mina O. N., Il’ves E. O. Reconstruction of the develop-         (In Russian).
                       ment of vegetation in Arctic high latitudes. Polar Ge-          14. Kalyakin V. N. O rasprostranenii i ekologii be-
                       ography and Geology, 1985, vol. 9, no. 4, pp. 308—320.          loshchekoi kazarki na o-ve Vaigach i Yugorskom po-
                       4. Tishkov A. A. Ekosistemy zapadnogo poberezh’ya               luostrove. [About distribution and ecology of Bernicle
                       Shpitsbergena (arkhipelag Sval’bard) . [The ecosys-             goose in Vaigach island and Yugorsky peninsula].
                       tems of western coast of Spitsbergen (Svalbard)]. Izv.          Aktual’nye problemy ornitologii. Moscow, Nauka, 1986,
                       AN SSSR. Ser. geogr., 1983, no. 6, pp. 99—109. (In              pp. 93—104. (In Russian).
                       Russian).                                                       15. Syroechkovsky E. V., Litvin K. E., Ebbinge B. S. Breed-
                       5. Tishkov A. A., Krenke-ml. A. N. “Pozelenenie” Arktiki v      ing success of geese and swans on Vaygach Island
                       XXI v. kak effekt sinergizma deistviya global’nogo po-          (USSR) during 1986—1988; interplay of weather
                       tepleniya i khozyaistvennogo osvoeniya. [“Greening” of          and Arctic Fox predation. Ardea, 1991, vol. 79 (3), pp.
                       the Arctic in the XXI century as a synergy effect of            373—382.
                       global warming and economic development]. Arktika:              16. Ponomareva T. S. Beloshchekaya kazarka. Novoe
                       ekologiya i ekonomika, 2015, no. 4 (20), pp. 28—37.             gnezdovoe poselenie v okrestnostyakh o. Kolgueva.
                       (In Russian).                                                   [Barnacle goose: a new nesting behaviour in the vi-
                       6. Belonovskaya E. A., Tishkov A. A., Vaisfel’d M. A.,          cinity of Kolguyev island]. Itogi izucheniya redkikh zhi-
                       Glazov P. M., Krenke-ml. A. N., Morozova O. V., Pokrovs-        votnykh (Materialy k Krasnoi knige). Moscow, TsNIIL
                       kaya I. V., Tsarevskaya N. G., Tertitskii G. M. “Pozelen-       Glavokhoty RSFSR, 1990, pp. 81—84. (In Russian).
                       enie” rossiiskoi Arktiki i sovremennye trendy izmen-            17. Ganter B., Larsson K., Syroechkovsky E. V., Litvin K. E.,
                       eniya ee bioty. [“Greening” of the Russian Arctic and           Leito A., Madsen J. Barnacle Goose Branta leucopsis:
Научные исследования

                       the Modern Trends of Transformation of Its Biota]. Iz-          Russia/Baltic. Goose populations of the Western Pa-
                       vestiya RAN. Ser. geogr., 2016, no. 3, pp. 28—39. DOI:          learctic. A Review of Status and Distribution. J. Mad-
                       10.15356/0373-2444-2016-3-28-39. (In Russian).                  sen, G. Cracknell, T. Fox (eds.). Wageningen, 1999, pp.
     в Арктике

                       7. Tishkov A. A., Belonovskaya E. A., Vaisfel’d M. A., Glazov   270—283.
                       P. M., Krenke A. N., Tertitskii G. M. «Pozelenenie» tun-        18. Fox A. D., Madsen J. Threatened species to su-
                       dry kak draiver sovremennoi dinamiki arkticheskoi               per-abundance: The unexpected international im-
                       bioty. [“The greening” of the tundra as a driver of the         plications of successful goose conservation. Ambio,
                       modern ,dynamics of arctic biota ]. Arktika: ekologi-           2017, vol. 46 (Suppl. 2), pp. 179—187. DOI 10.1007/
                       ya i ekonomika, 2018, no. 2 (30), pp. 31—44. DOI:               s13280-016-0878-2.
                       10.25283/2223-4594-2018-2-31-44. (In Russian).                  19. Bianki V. V. Kuliki, chaiki i chistikovye Kandalakshs-
                       8. Markova A. K., van Kol’fskhoten T., Bokhnkke Sh.,            kogo zaliva. [Waders, gulls, auks of Kandalaksha Bay].
                       Kosintsev P. A., Mol I., Puzachenko A. Yu., Simakova A. N.,     Tr. Kandalaksh. gos. zapovednika, 1967, iss. 6, 365 p.
                       Smirnov N. G., Verpoorte A., Golovachev I. B. Evolyutsiya       (In Russian).
                       ekosistem Evropy pri perekhode ot pleistotsena k go-            20. Khitun O. V., Koroleva T. M., Chinenko S. V., Petro-
                       lotsenu (24—8 tys. l. n.). [Evolution of ecosystems in          vsky V. S., Pospelova E. B., Pospelov I. N., Zverev A. Ap-
                       Europe in the transition from the Pleistocene to the            plications of local floras for floristic subdivision and
                       Holocene (24-8 thousand]. Moscow, Izd-vo KMK, 2008,             monitoring vascular plant diversity in the Russian
                       556 p. (In Russian).                                            Arctic. Arctic Science, 2016, vol. 2, pp. 103—126. DOI:
                       9. Olson D. M., Dinerstein E., Wikramanayake E. D. et           10.1139/AS-2015-0010.
                       al. Terrestrial ecoregions of the World: A New Map              21. Myers-Smith I., Forbes B. C., Wilmking M., Hallinger
                       of Life on Earth. Bioscience, 2001. vol. 51, no. 11, pp.        M., Lantz T., Blok D., Tape K. D., Macias-Fauria M., Sass-
                       933—938.                                                        Klaassen U. et al. Shrub expansion in tundra ecosys-
                       10. Uspenskii S. M. Nekotorye vidy ptits na severo-             tems: dynamics, impacts and research priorities. Envi-
                       vostoke evropeiskoi chasti SSSR. [Some bird species             ron. Res. Lett., 2011, vol. 6 (4). 045509.
                       in the North-East of the European part of the USSR].            22. Elmendorf S. C., Henry G. H. R., Hollister R. D., Björk
                       Uch. zap. Mosk. un-ta, 1958, no. 197, pp. 35—47. (In            R. G., Bjorkman A. D., Callaghan T. V. et al. Global as-
                       Russian).                                                       sessment of experimental climate warming on tundra

                       86                                                                     Арктика: экология и экономика № 1 (33), 2019
Биотически значимые тренды климата и динамика биоты российской Арктики

vegetation: heterogeneity over space and time. Ecol-                    80-letnii period na rastitel’nyi i zhivotnyi mir ego terri-
ogy Letters, 2012, vol. 15 (2), pp. 164—175. DOI:                       torii. [The impact of climatic fluctuations in the East of
10.1111/j.1461-0248.2011.01716.x.                                       Taimyr for 80 years on the flora and fauna of its terri-
23. Walker D. A., Epstein H. E., Raynolds M. K., Kuss P.,               tories]. Nauch. tr. Feder. gos. byudzhet. uchrezhdeniya
Kopecky M. A., Frost G. V., Daniëls F. J. A., Leibman M. O.,            Ob”edinennaya direktsiya zapovednikov Taimyra. Vol.
Moskalenko N. G., Matyshak G. V., Khitun O. V., Khomutov                2. Apeks, Noril’sk, 2018, pp. 127—141. (In Russian).
A. V., Forbes B. C., Bhatt U. S., Kade A. N., Vonlanthen                27. Lavrinenko I. A., Lavrinenko O. V. Vliyanie kli-
C. M., Tichy L. Environment, vegetation and greenness                   maticheskikh izmenenii na rastitel’nyi pokrov ostrovov
(NDVI) along the North America and Eurasia Arctic                       Barentseva morya. [The influence of climate changes
transects. Environ. Res. Lett., 2012, vol. 7 (1). 015504.               on vegetation cover of Barents see islands]. Tr. Karel.
DOI: 10.1088/1748-9326/7/1/015504.                                      nauch. tsentra, 2013, no. 6, pp. 4—16. (In Russian).
24. Callaghan T. V., Jonasson C., Thierfelder T., Yang Z.,              28. Matveeva N. V., Zanokha L. L., Yanchenko Z. A. Izm-
Hedenas H., Johansson M., Sloan V. L. Ecosystem change                  eneniya vo flore sosudistykh rastenii v raione Taimyr-
and stability over multiple decades in the Swedish                      skogo biogeotsenologicheskogo statsionara (srednee
subarctic: complex processes and multiple drivers.                      techenie reki Pyasiny, Zapadnyi Taimyr) s 1970 po
Philosophical Transactions of the Royal Society B. Bio-                 2010 g. [Changes in the flora of vascular plants in the
logical Sciences, 2013, vol. 368 (1624). DOI: 10.1098/                  vicinity of the Taimyr biogeocenological station (mid-
rstb.2012.0488.                                                         dle reaches of the river Pyasina river, Western Taymyr)
25. Pospelova E. B., Pospelov I. N. Izmeneniya vo flo-                  from 1970 to 2010]. Botan. zhurn., 2014, vol. 99, no. 8,
re okrestnostei s. Khatanga, Taimyrskii zapovednik,                     pp. 841—867. (In Russian).
za dlitel’nyi period. [The changes in the flora of the                  29. Pospelova E. V., Pospelov I. N., Orlov M. V. Climate
surroundings of Khatanga village, Taimyr reserve,                       change in Eastern Taimyr over the last 80 years
over a long period]. Zapoved. nauka, 2016, vol. 1 (2),                  and warming impact on biodiversity and ecosystem
pp. 59—78. (In Russian).                                                processes in its territory. Nature Conservation Re-
26. Pospelova E. B., Pospelov I. N., Orlov M. V. Vozde-                 search, 2017, vol. 2 (3), pp. 48—60. DOI: 10.24189/
istvie klimaticheskikh kolebanii na vostoke Taimyra za                  ncr.2017.040.

Information about the authors
  Tishkov Arkadiy Alexandrovich, Doctor of Geographic Sciences, Corresponding Member of RAS, Professor,
Deputy Director, Institute of Geography, RAS (29, Staromonetny per., Moscow, Russia, 119017), e-mail: tishkov@
biodat.ru.
  Vaisfeld Mikhail Arnoldovich, PhD of Geographic Sciences, Leading Researcher, Institute of Geography, RAS
(29, Staromonetny per., Moscow, Russia, 119017), e-mail: mvisfeld@mail.ru.
  Glazov Peter Mikhailovich, Researcher, Institute of Geography, RAS (29, Staromonetny per., Moscow, Russia,
119017), e-mail: glazpech@mail.ru.
  Morozova Olga Vasil’evna, PhD of Geographic Sciences, Leading Researcher , Institute of Geography, RAS (29,
Staromonetny per., Moscow, Russia, 119017), e-mail: olga.morozova@igras.ru.
  Puzachenko Andrey Yur’evich, Doctor of Biological Sciences, Leading Researcher, Institute of Geography, RAS
(29, Staromonetny per., Moscow, Russia, 119017), e-mail: puzak@igras.ru.
  Tertitsky Grigory Markovich, Senior Researcher, Institute of Geography, RAS (29, Staromonetny per., Moscow,
Russia, 119017), e-mail: tertitski@mail.ru.
  Titova Svetlana Vladimirovna, Researcher, Institute of Geography, RAS (29, Staromonetny per., Moscow,
Russia, 119017), e-mail: canopuss@yandex.ru.

Bibliographic description
  Tishkov A. A., Vaisfeld M. A., Glazov P. M., Morozova O. V., Puzachenko A. Yu., Tertytsky G. M., Titova S. V.
Biotic significant climate trends and biota dynamics of the Russian Arctic. Arctic: Еcology and Еconomy, 2019,
no. 1 (33), рр. 71—87. DOI: 10.25283/2223-4594-2019-1-71-87. (In Russian).

© Tishkov A. A., Vaisfeld M. A., Glazov P. M., Morozova O. V., Puzachenko A. Yu., Tertytsky G. M., Titova S. V., 2019

                                                                                                                               87
Вы также можете почитать