2026년 9월 초, 북미 대륙 대부분이 기록적인 폭염을 겪는 동안 가을 단풍과 서늘하고 청량한 날씨는 여전히 먼 나라 이야기처럼 느껴졌다. 하지만 캐나다 최북단 누나부트의 툰드라와 아북극 생태계에서는 가을이 일찍 찾아온다.

9월 6일, 랜드샛 9호의 OLI(운영 지상 이미저)가 쿠글룩툭 마을 상류에서 낮게 자란 관목과 툰드라 식생 사이를 굽이치는 코퍼마인 강의 모습을 포착했을 때, 이미 선명한 계절의 흔적이 풍경을 뒤덮고 있었다. 두 번째 이미지는 2026년 7월 27일 같은 지역을 담았는데, 당시에는 식생이 여전히 푸르렀다.

이 지역은 버드나무와 자작나무 관목, 블루베리, 베어베리 등 매년 가을이면 붉은색, 주황색, 노란색으로 물드는 낮게 자란 툰드라 식물로 유명하다. NASA와 사우스다코타주립대가 7년간 위성 데이터를 분석한 결과, 이 지역의 단풍은 9월 초에 색이 변하기 시작해 중순에 절정에 이르며, 북미 대륙에서 가장 먼저 단풍이 드는 곳 중 하나다. 하지만 깜빡하면 놓칠 수도 있다. 분석에 따르면 극북 지역은 낮은 위도의 많은 지역에 비해 단풍 절정 기간이 짧아 - 때로는 일주일도 안 되는 경우도 있다.

가을에는 잎이 엽록소를 잃으면서 색이 변한다. 엽록소는 식물이 양분을 합성하는 데 사용하는 분자다. 엽록소는 햇빛이 잎 표면에 닿을 때 붉은색과 푸른색 빛을 흡수하기 때문에 식물이 초록색으로 보이게 한다. 그러나 엽록소는 안정적인 화합물이 아니어서 식물은 이를 지속적으로 합성해야 하며, 이 과정에는 충분한 햇빛과 따뜻한 온도가 필요하다. 가을에 기온이 떨어지고 낮이 짧아지면 엽록소 수치도 함께 떨어진다.

엽록소 농도가 줄어들면 잎에서 초록색이 사라지고, 다른 색소인 카로티노이드와 안토시아닌이 무대에 오를 기회를 얻는다. 카로티노이드는 청록색과 푸른색 빛을 흡수하므로 엽록소가 없으면 잎을 노랗게 보이게 한다. 안토시아닌은 푸른색, 청록색, 초록색 빛을 흡수하므로 이 색소에서 반사된 빛은 붉게 보인다.

시민 과학자들은 GLOBE 북미 계절학 캠페인을 통해 NASA 과학자들의 단풍 추적과 장기 환경 데이터베이스 구축에 기여할 기회를 가질 수 있다. 참가자들은 봄과 가을에 잎 색 변화를 관찰하고 기록하여 과학자들이 기후 및 환경 변화에 대한 식물의 반응을 이해하도록 돕는다.

NASA 지구 관측소 이미지: 미칼라 개리슨, 미국 지질조사국 제공 랜드샛 데이터 사용. 기사: 애덤 보일랜드.