Арктика тысячелетиями считалась одним из главных природных "хранилищ" углерода на планете. Однако новые данные показывают, что этот баланс начал меняться в тревожную сторону. Сегодня значительная часть северных территорий уже выбрасывает больше CO₂, чем способна поглотить. Об этом сообщает журнал Nature Climate Change.
Арктический регион играет ключевую роль в глобальном климате благодаря вечной мерзлоте, в которой накоплены огромные объемы органического углерода. По оценкам ученых, в этих почвах содержится почти половина всего углерода, хранящегося в почвах Земли, — больше, чем сейчас находится в атмосфере.
Тысячелетиями тундра, бореальные леса и северные болота действовали как стабильные поглотители CO₂. Но ускоряющееся глобальное потепление запускает обратный процесс. Таяние вечной мерзлоты активизирует микробное разложение органического вещества, что приводит к выбросам углекислого газа в атмосферу и усиливает эффект, уже описанный в материале о пределах роста растений.
"Почвы нагреваются и выделяют больше органических веществ по мере таяния вечной мерзлоты. Это приводит к усилению разложения и выбросу углерода в атмосферу", — объясняет ведущий автор исследования Анна Вирккала.
Исследование, проведенное учеными Центра климатических исследований Вудвелла и Техасского университета в Эль-Пасо, основано на данных более чем с 200 мониторинговых площадок за период с 1990 по 2020 год. Анализ показал, что 34% арктических и северных бореальных территорий уже выделяют больше углекислого газа, чем поглощают.
Если учитывать выбросы, связанные с лесными пожарами, эта доля возрастает до 40%. Особенно уязвимыми оказались районы Аляски, Канады и Сибири, где зимние выбросы CO₂ теперь превышают летнее поглощение растительностью. Похожая цепная реакция ранее фиксировалась при изучении эффекта домино вечной мерзлоты.
Ученые использовали систему наблюдений ABC Stream, которая отслеживает газообмен между почвой и атмосферой. Данные показали парадоксальную картину: вегетационный период удлиняется, растительность становится активнее, но этого уже недостаточно для компенсации зимних выбросов.
"Когда микробные сообщества получают доступ к древнему органическому веществу, они начинают работать как биореактор, ускоряя разложение в разы по сравнению с прежними условиями", — считает микробиолог, обозреватель Pravda. ru Зуев Николай Андреевич.
"Вечная мерзлота продолжает таять, и микробы берут верх. У вас есть этот огромный запас углерода в почве, и вы видите такие явления, как обрушение почвы. Вы можете визуально увидеть изменения в ландшафте", — отмечает Анна Вирккала.
Таяние открывает доступ к углероду, который был изолирован тысячелетиями, формируя опасную углеродную обратную связь.
Лесные пожары стали еще одним фактором, усиливающим выбросы. С начала 2000-х годов они стали более частыми и интенсивными. Согласно исследованию, на пожары приходится около 43% всех выбросов CO₂ в бореальном регионе.
Огонь уничтожает растительность, изменяет структуру и химию почв, снижая их способность к восстановлению. Кроме того, пожары ускоряют оттаивание мерзлоты, высвобождая дополнительные объемы углекислого газа и метана.
"При пожарах важно учитывать не только выбросы в момент горения, но и долгосрочное изменение свойств почвы, которая после этого хуже удерживает углерод", — считает инженер по промышленной экологии, обозреватель Pravda. ru Никитин Олег Валерьевич.
Почему Арктика так важна для климата?
Она хранит огромные запасы углерода, накопленные за тысячи лет.
Можно ли остановить этот процесс?
Замедлить — да, за счет сокращения глобальных выбросов и климатической политики.
Что будет, если тенденция сохранится?
Арктика усилит глобальное потепление, ускоряя климатические изменения во всем мире.