Парниковые газы в вечной мерзлоте так усилили глобальное потепление, что все прогнозы оказались ошибочными

Новое исследование опубликованное в Global Biogeochemical Cycles, показывает, как парниковые газы выходят из вечной мерзлоты на севере Арктики из-за повышения температур. Эти замороженные почвы от Аляски до Сибири содержат вдвое больше углерода, чем в атмосфере, что составляет сотни миллиардов тонн, которые хранились там веками. Таким образом, таяние вечной мерзлоты привело к выделению углерода в виде углекислого газа и метана.

Международная группа исследователей под руководством ученых Стокгольмского университета пришли к выводу, что этот Арктика стала чистым источником парниковых газов, в основном из-за метана. Несмотря на то что метан живет в атмосфере меньше, чем углекислый газ, он способен задерживать гораздо больше тепла на молекулу, что делает его значительным фактором недавнего глобального потепления.

По словам Абхишека Чаттерджи, соавтора и ученого из Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии, эти результаты показывают, как меняется экосистема. «Мы знаем, что вечная мерзлота накапливала и сохраняла углерод на протяжении десятков тысяч лет, — отметил он. — Однако сейчас мы наблюдаем, что климатические изменения нарушают данный баланс, превращая вечную мерзлоту в чистый источник выбросов парниковых газов».

Вечная мерзлота — это почва, которая остается постоянно замороженной от двух до сотен тысяч лет. Ее состав показывает толстые слои ледяных почв, насыщенных останками растений и животных. Когда вечная мерзлота оттаивает и разлагается, микроорганизмы начинают перерабатывать этот органический углерод, высвобождая часть его в виде парниковых газов.

Выход даже небольшой части углерода, заключенного в вечной мерзлоте может значительно усугубить климатические условия. Температуры в Арктике уже растут в два-четыре раза быстрее, чем в среднем по миру, и ученые изучают, как оттаивание вечной мерзлоты меняет эту область, переходя от роли поглотителя парниковых газов к источнику, способствующему глобальному потеплению.

Исследователи используют наземные приборы, авиацию и спутники для мониторинга выбросов. Одной из таких инициатив является проект NASA под названием Эксперимент по исследованию уязвимости арктической и бореальной экосистемы (ABoVE), который охватывает территорию Аляски и западной Канады. Тем не менее, выявление и измерение выбросов в отдаленных северных регионах Земли остается непростой задачей.Одним из препятствий является огромный масштаб и разнообразие окружающей среды, включающей хвойные леса, обширную тундру и водоемы.

Авторы исследования провели наблюдение за уровнем трех парниковых газов — углекислого газа, метана и закиси азота на территории площадью 18 млн км² вечной мерзлоты с 2000 по 2020 год, обнаружив, что регион леса, поглощает немного больше углекислого газа, чем выделяет. Это поглощение в значительной степени компенсируется углекислым газом, выделяемым озерами, реками, а также пожарами, которые уничтожают леса и тундру.

Также было установлено, что в течение этих двух десятилетий озера и водно-болотные угодья региона являлись значительными источниками метана. Влажные почвы этих территорий бедны кислородом и содержат большое количество разложившейся растительности и животных останков, что становится благоприятной средой для активных микробов. По сравнению с углекислым газом, метан может значительно усилить потепление климата в короткие сроки, а затем относительно быстро разрушиться.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что общее изменение концентрации парниковых газов способствовало потеплению планеты за 20-летний период. Но за 100-летний период выбросы и поглощение в основном компенсируют друг друга. Другими словами, регион колеблется между источником углерода и слабым поглотителем. Авторы отметили, что такие события, как сильные лесные пожары и аномальная жара, являются основными источниками неопределенности при прогнозировании на будущее.

На протяжении последних нескольких лет улавливание углерода из атмосферы рассматривалось как возможное решение климатического кризиса. Однако теперь стартап из заснеженных регионов Исландии внедряет новый метод: удаление углерода из морской воды.