उत्तरी अक्षांशों में अधिक पौधों और लंबे समय तक बढ़ते मौसमों ने अलास्का, कनाडा और साइबेरिया के कुछ हिस्सों को हरे रंग के गहरे रंगों में बदल दिया है। कुछ अध्ययन इस आर्कटिक हरियाली को एक अधिक वैश्विक कार्बन उत्सर्जन के रूप में देखते हैं। लेकिन नए शोध से पता चलता है कि पृथ्वी के जलवायु परिवर्तन के रूप में, आर्कटिक में पौधों द्वारा बढ़े हुए कार्बन अवशोषण को उष्णकटिबंध में परिवर्तन के तौर पर देखा जा रहा है ।यह एक नया रूप है जहां हम भविष्य में जाने के लिए कार्बन अपटेक की उम्मीद कर सकते हैं,” वैज्ञानिक रॉल्फ रीचले ने नासा के ग्रीनबेल्ट में नासा के गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर में ग्लोबल मॉडलिंग एंड एसिमिलेशन ऑफिस के साथ कहा।
साथ में, ये वैश्विक “प्राथमिक उत्पादकता” का एक अधिक सटीक अनुमान प्रदान करते हैं – 1982 से 2016 के बीच की अवधि के लिए, प्रकाश संश्लेषण द्वारा कार्बन डाइऑक्साइड और सूर्य के प्रकाश को ऊर्जा और ऑक्सीजन में कितनी अच्छी तरह से परिवर्तित करते हैं।फ्रिगिड आर्कटिक परिदृश्य में संयंत्र उत्पादकता ठंड की लंबी अवधि तक सीमित है। तापमान गर्म होने के साथ, इन क्षेत्रों में पौधे अधिक घनत्व में विकसित होने और अपने बढ़ते मौसम का विस्तार करने में सक्षम हो गए हैं, जिससे प्रकाश संश्लेषक गतिविधि में समग्र वृद्धि हुई है, और बाद में इस क्षेत्र में 35 साल के समय में अधिक कार्बन अवशोषण हुआ।
हालांकि, वायुमंडलीय कार्बन सांद्रता के निर्माण में कई अन्य तरंग प्रभाव पड़ते हैं। विशेष रूप से, जैसा कि कार्बन में वृद्धि हुई है, वैश्विक तापमान में वृद्धि हुई है, और उष्णकटिबंधीय (जहां संयंत्र उत्पादकता पानी की उपलब्धता तक सीमित
है) में वायुमंडल सूख गया है। अमेज़ॅन वर्षावन में सूखे और वृक्ष की मृत्यु दर में हाल की वृद्धि इस का एक उदाहरण है, और भूमध्य रेखा के पास भूमि पर उत्पादकता और कार्बन अवशोषण उसी समय से नीचे चला गया है जब आर्कटिक हरियाली हुई है, वैश्विक उत्पादकता के किसी भी शुद्ध प्रभाव को रद्द कर रहा है।पिछले मॉडल के अनुमानों ने सुझाव दिया है कि आर्कटिक में पौधों की बढ़ती उत्पादकता आंशिक रूप से मानवीय गतिविधियों के लिए क्षतिपूर्ति कर सकती है जो वायुमंडलीय कार्बन को छोड़ते हैं, जैसे जीवाश्म ईंधन के जलने से। लेकिन ये अनुमान उन मॉडलों पर निर्भर करते हैं जो किसी उत्पादकता क्षमता के आधार पर पौधों की उत्पादकता की गणना इस धारणा के आधार पर करते हैं कि वे प्रकाश संश्लेषण करते हैं (कार्बन और प्रकाश को परिवर्तित करते हैं)।
वास्तव में, कई कारक पौधों की उत्पादकता को प्रभावित कर सकते हैं, जैसे उपग्रह रिकॉर्ड्स को शामिल करना, वैज्ञानिकों को वैश्विक प्रकाश संश्लेषण संयंत्र कवर के लगातार मापन के साथ प्रदान करते हैं, और कीट प्रकोप और वनों की कटाई जैसे घटनाओं में मदद कर सकते हैं जो पिछले मॉडल पर कब्जा नहीं करते हैं। ये वैश्विक वनस्पति आवरण और उत्पादकता को प्रभावित कर सकते हैं।नासा के जेट प्रो\पल्शन लेबोरेटरी (जेपीएल) पसाडेना, और अध्ययन के प्रमुख लेखक नीमा मदनी ने कहा, “वैश्विक पैमानों पर आधारित उत्पादकता पर ध्यान केंद्रित करने वाले अन्य अध्ययन हुए हैं, और अध्ययन के प्रमुख लेखक हैं, जिसमें मोंटाना विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक भी शामिल हैं। “लेकिन हमने इकोसिस्टम उत्पादकता में बदलाव की बेहतर जानकारी के लिए एक बेहतर रिमोट सेंसिंग मॉडल का इस्तेमाल किया।” यह मॉडल एक उन्नत प्रकाश उपयोग दक्षता एल्गोरिथ्म का उपयोग करता है, जो सतह के मौसम विज्ञान जैसे प्रकाश संश्लेषण संयंत्र कवर और कई उपग्रहों को जोड़ता है।
“उपग्रह अवलोकन विशेष रूप से उन क्षेत्रों में महत्वपूर्ण हैं जहां हमारे क्षेत्र के अवलोकन सीमित हैं, और यह उपग्रहों की सुंदरता है, “इसलिए हम अपने काम में जितना संभव हो सके सैटेलाइट रिमोट सेंसिंग डेटा का उपयोग करने की कोशिश कर रहे हैं।”यह हाल ही में था कि उपग्रह रिकॉर्ड ने इन उभरती प्रवृत्तियों को शिफ्टिंग उत्पादकता में दिखाना शुरू किया। रीचेल के अनुसार, “मॉडलिंग और प्रेक्षण एक साथ, जिसे हम डेटा आत्मसात कहते हैं, वास्तव में इसकी आवश्यकता है।” उपग्रह अवलोकन मॉडल को प्रशिक्षित करते हैं, जबकि मॉडल पृथ्वी प्रणाली कनेक्शन को चित्रित करने में मदद कर सकते हैं जैसे आर्कटिक और उष्णकटिबंधीय में विरोधाभासी उत्पादकता रुझान को बढ़ावा देता है |
उपग्रह के आंकड़ों से यह भी पता चला है कि जल की सीमाएँ और उत्पादकता में गिरावट ट्रॉपिक्स तक सीमित नहीं हैं। हाल के अवलोकन बताते हैं कि आर्कटिक की हरियाली की प्रवृत्ति कमजोर हो रही है, कुछ क्षेत्रों में पहले से ही भूरापन का अनुभव हो रहा है।आर्कटिक में पानी की सीमाओं को एक कारक बनने के लिए और 35 वर्षों तक इंतजार करना होगा हम उम्मीद कर सकते हैं कि बढ़ते हवा के तापमान से भविष्य में आर्कटिक और बोरियल बायोम में कार्बन अपटेक क्षमता कम हो जाएगी। उच्च अक्षांशों में आर्कटिक बोरियल ज़ोन, जो एक बार तापमान से विवश पारिस्थितिक तंत्र में अब उष्णकटिबंधीय जैसे जल उपलब्धता द्वारा सीमित क्षेत्रों में विकसित हो रहे हैं।