Новое исследование, опубликованное в журнале Global Biogeochemical Cycles, раскрывает тревожные последствия повышения температуры в Арктике. Замороженные почвы от Аляски до Сибири, хранившие углерод на протяжении веков, начали выделять его в виде углекислого газа и метана. В этих почвах содержится вдвое больше углерода, чем в атмосфере, а общий объем оценивается в сотни миллиардов тонн.
Арктика становится источником парниковых газов
Международная команда ученых под руководством специалистов из Стокгольмского университета установила, что Арктика теперь является чистым источником выбросов парниковых газов. Особую роль в этом играет метан, который, несмотря на более короткий срок нахождения в атмосфере по сравнению с углекислым газом, обладает в разы большей теплоемкостью. Это делает его ключевым фактором глобального потепления.
Абхишек Чаттерджи, ученый из Лаборатории реактивного движения NASA, подчеркнул:
«Вечная мерзлота тысячелетиями служила углеродным резервуаром. Но климатические изменения нарушают этот баланс, превращая её в новый источник выбросов».
Что такое вечная мерзлота?
Вечная мерзлота — это слои почвы, замороженные от нескольких тысяч до сотен тысяч лет. Она насыщена органическими остатками растений и животных. Когда такие почвы начинают оттаивать, микроорганизмы перерабатывают органический углерод, выделяя его в виде парниковых газов.
Даже небольшое высвобождение углерода из вечной мерзлоты может значительно ускорить глобальное потепление. Температуры в Арктике уже растут в 2–4 раза быстрее, чем в среднем по миру. Это превращает регион из поглотителя парниковых газов в активный источник их выбросов.
Исследование выбросов
Ученые используют спутники, авиацию и наземные приборы для мониторинга выбросов в Арктике. Одной из таких инициатив является проект NASA ABoVE (Эксперимент по исследованию уязвимости арктической и бореальной экосистемы), который охватывает территории Аляски и западной Канады. Однако исследование отдаленных районов остается сложной задачей из-за масштабов региона и разнообразия ландшафта — от хвойных лесов до водно-болотных угодий.
В рамках исследования ученые наблюдали за выбросами трех ключевых парниковых газов — углекислого газа, метана и закиси азота — на площади 18 млн км² вечной мерзлоты с 2000 по 2020 год. Они выяснили, что лесные экосистемы региона поглощают немного больше углекислого газа, чем выделяют. Однако это преимущество нивелируется за счет выбросов из озер, рек и пожаров, уничтожающих тундру и леса.
Озера и болота оказались значительными источниками метана. В этих бедных кислородом условиях, насыщенных разложившимися остатками органики, активизируются микробы, которые выделяют метан в атмосферу.
Баланс выбросов и поглощения
За последние 20 лет общее изменение концентрации парниковых газов в Арктике способствовало глобальному потеплению. Тем не менее, если рассматривать 100-летний период, выбросы и поглощение углерода в регионе примерно компенсируют друг друга. Однако сильные лесные пожары и экстремальная жара могут существенно влиять на этот баланс, создавая неопределенность в прогнозах.
Новые подходы к борьбе с углеродом
Для борьбы с климатическим кризисом ученые активно изучают технологии улавливания углерода из атмосферы. Но сейчас появились инновационные методы, такие как удаление углерода из морской воды. Один из стартапов в Исландии уже внедряет подобную технологию, предлагая альтернативный способ уменьшения концентрации углекислого газа в природе.
Заключение
Результаты исследования подчеркивают, насколько опасным может быть разрушение вековых природных резервуаров углерода. Вечная мерзлота, из которой начинает высвобождаться метан и углекислый газ, становится серьезной угрозой для климата. Сохранение арктических экосистем и разработка новых подходов к снижению углеродного следа остаются приоритетными задачами для ученых и экологов.