Durante la Guerra Fredda, gli Stati Uniti e l'Unione Sovietica si spiavano a vicenda usando aerei da ricognizione ad alta quota e satelliti spaziali.

Dopo la dissoluzione dell'Unione Sovietica, gli Stati Uniti hanno declassificato decine di migliaia di immagini ottenute dai suoi due principali programmi satellitari spia, Corona e Gambit. Molte di queste fotografie altamente dettagliate, presi dal 1960 al 1984, appartengono alla tundra siberiana occidentale massiccia e relativamente poco studiata. Il governo cercava installazioni militari e arsenali nucleari, ma ha trovato per lo più sottosviluppato, terreno selvaggio.

Agli scienziati ambientali dell'Università della Virginia è venuto in mente che le immagini sono un magazzino di informazioni per comprendere meglio come la vegetazione nelle regioni della tundra possa alterarsi a causa del cambiamento climatico e di altri fattori.

"Queste immagini spia sono una miniera d'oro come punto di riferimento, ", ha affermato il professore di scienze ambientali Howie Epstein.

Ha supervisionato uno studio che confrontava vecchie fotografie spia dal 1960 agli anni '80 con immagini ambientali dello stesso terreno realizzate in anni più recenti da sensori satellitari commerciali. "Siamo in grado di guardare le stesse identiche posizioni, in dettaglio, nel corso di diversi decenni, " Egli ha detto.

Epstein e il suo studente laureato, Gerald Gelo, che ha condotto lo studio come parte del suo dottorato di ricerca. tesi di laurea, monitorato 11 siti in Siberia attraverso mezzo secolo di immagini, ed erano in grado di distinguere l'espansione di arbusti ad alto fusto come l'ontano, Salice, betulla e pino mugo. Hanno scoperto che gli arbusti e gli alberi alti hanno ampliato la loro gamma in alcune aree fino al 26% dagli anni '60, sebbene l'espansione complessiva sia stata meno drammatica.

"Sappiamo dai dati satellitari di osservazione della Terra che l'Artico in genere è diventato più verde per 35 anni circa, " Ha detto Epstein. "Ma la tundra siberiana non era stata osservata così da vicino fino a tempi relativamente recenti. Ora sappiamo che c'è stato molto inverdimento lì, pure, con alti arbusti e vegetazione legnosa. La vegetazione è diventata più alta e si è espansa nello spazio e nel raggio d'azione".

Questo forse e probabilmente potrebbe essere attribuibile al cambiamento climatico, ha detto - in particolare, un riscaldamento generalizzato del clima della tundra, ma è anche più complesso di così.

Man mano che l'arbusto aumenta la sua distribuzione, crea il proprio effetto riscaldante assorbendo il calore, invece di riflettere il calore come fa la neve, portando a un ulteriore riscaldamento e perpetuando l'effetto. Questo cambia anche la distribuzione della neve nel paesaggio, l'equilibrio delle specie vegetali e animali nelle aree riscaldate, e i normali rapporti tra piante e erbivori. Al variare della distribuzione delle specie, altera anche la quantità di carbonio ciclata nell'aria, vegetazione e suolo, che a sua volta influenza il clima.

Epstein e Frost – ora uno scienziato con ABR Inc., una società di ricerca e servizi ambientali a Fairbanks, Alaska – hanno anche condotto studi a terra in alcune delle stesse aree che hanno osservato tramite immagini satellitari. Parte del loro lavoro sul campo si svolge in un'area remota vicino a Kharp, nella parte centro-occidentale della Russia. Per diverse estati, sono stati in grado di assicurarsi passaggi su un vecchio veicolo blindato calpestato attraverso la tundra per individuare i siti che avevano esaminato nelle fotografie, permettendo loro di "fondare la verità, "in effetti, quello che avevano visto nelle immagini satellitari.

"Abbiamo scoperto che gli arbusti utilizzavano punti nudi circolari sul terreno, naturalmente causati dal gelo e dallo scongelamento, per espandersi nel paesaggio, " ha detto Epstein. "Utilizzando quei punti nudi per l'espansione, gli arbusti sfruttavano la mancanza di concorrenza di altre specie. Gli arbusti crescono rapidamente e hanno radici robuste".

Ma mentre la vegetazione si è chiaramente espansa nella tundra negli ultimi decenni, come documentato dalle vecchie immagini di spionaggio e dai nuovi dati commerciali, Epstein ha affermato che l'"inverdimento" in alcuni luoghi potrebbe ora essere invertito.

"Stiamo iniziando a trovare una doratura della tundra negli ultimi anni, " ha detto. "La progressione della crescita potrebbe essere invertita. Non siamo ancora sicuri del perché, ma è chiaro che le dinamiche della vegetazione sono più complesse nella tundra di quanto si pensasse in precedenza. Abbiamo ancora molto lavoro da fare per comprendere i cambiamenti dell'Artico e come questo influenza ed è influenzato dai cambiamenti del clima globale".