Новое исследование показывает, что потепление на несколько градусов может вызвать резкое таяние больших объемов мерзлой земли, мощный выброс парниковых газов и разрушение природных ландшафтов.
Материал опубликован на портале "Частный корреспондент".
Погружение вглубь органических отложений, накопившихся на дне Северного Ледовитого океана за 27000 лет, позволило исследователям вновь заговорить о выбросах парниковых газов в результате таяния вечной мерзлоты.
Ученые, изучая химические и органические следы в слоях земли, выяснили, что фазы быстрого потепления в Арктике сопровождались высвобождением углерода в больших количествах. Ледяные ландшафты разрушались и, превратившись в грязь, утекали в море, выбрасывая в атмосферу углекислый газ и метан.
Опубликованное в журнале Science Advances исследование показывает, что потепления в Арктике на несколько градусов достаточно, «чтобы активировать крупномасштабное таяние вечной мерзлоты». Это, в свою очередь, указывает на «чувствительный спусковой механизм» для выбросов парниковых газов в результате таяния мерзлой земли. Результаты также подтверждают климатические модели, которые показали «большие выбросы CO2 в атмосферу», когда таяли ледники и почвы под ними.
Обширные районы вечной мерзлоты Арктики содержат больше углерода, чем вся атмосфера Земли, поэтому быстрое выделение CO2 значительно ускорит глобальное потепление. В Северном полушарии вечная мерзлота простирается на площади 9 миллионов квадратных миль — это практически территория США, Китая и Канады вместе взятых. Понимание того, как это происходило в прошлом, помогает исследователям делать более точные прогнозы на будущее.
«Одна из трех фаз потепления, изученных исследователями, произошла около 14 700 лет назад, когда температура в Арктике внезапно повысилась на 1,8 градуса по Фаренгейту», — говорит ведущий автор исследования Янник Мартенс, исследователь Арктики из Стокгольмского университета. Ученые назвали его «потеплением Бёллинга-Аллерёда».
«Если мы проанализируем скорость потепления климата в Арктике на 1-2 градуса за последние 150 лет и сравним это с резким повышением температуры в Бёллинг-Аллерёде, выяснится, что риск выброса углерода повышается», — говорит ученый. — Мы предполагаем, что резкое таяние вечной мерзлоты станет переломным моментом в изменении климата«.
Пока трудно предугадать, где конкретно это произойдет. По-прежнему остаются вопросы относительно количества углерода и парниковых газов, которое может быть поглощено за счет расширения торфяников. Также неизвестно, сколько выбросов удастся избежать за счет озеленения арктической тундры.
«Эта же неопределенность актуальна и для нашего исследования, — отмечает Янник Мартенс. — Мы не можем противостоять сдвигу биомов на север в конце последнего ледникового периода, а также ускоренному росту торфяников... Оба явления требуют большого количество углерода, в то время как таяние вечной мерзлоты его освобождает».
Есть и другие сложности. В новом исследовании рассматривались только ядра отложений океана из ограниченного района Сибири, и на их основе нельзя судить о региональных различиях в реакции вечной мерзлоты на потепление.
Проблема уже поднималась в других исследованиях, денатурирующих таяние вечной мерзлоты в глобальном масштабе, а также доказывающих, как территории Арктики становятся все более уязвимыми. «Новое исследование является еще одним доказательством, что сильное потепление в Арктике может высвобождать углерод в гигантских масштабах, — отметил Владимир Романовский, изучающий вечную мерзлоту в Аляскинском университете в Фэрбенксе. — Это очень важный документ. Исследователи проделали большую работу, изучив поведение выделяющегося за счет потепления углерода».
Ключ к углеродному циклу?
Данное научное исследование «поддерживает идею о том, что вечная мерзлота является крупнейшим источником углерода, — утверждает Романовский, ссылаясь на текущие исследования относительной региональной роли вечной мерзлоты и океанов в углеродном цикле».
Наряду с увеличением количества парниковых газов в атмосфере, таяние вечной мерзлоты также оказывает непосредственное влияние на людей, живущих в Арктике. Больше всего пострадали коренные общины; когда мерзлый грунт проседает и проваливается, инфраструктура, которая обеспечивает их жизнь, выходит из строя. Обрушиваются дороги и опоры линии электропередачи. «Это пугает, потому что происходит прямо у нас под ногами», — продолжает Романовский, который, находясь этим летом в Фэрбенксе, заметил признаки таяния вечной мерзлоты, пережившей тысячи лет. Ученый отметил, что рано или поздно произойдет масштабное таяние вечной мерзлоты, если потепление продолжится в том же темпе, что и за последние 5 лет.
«Новое исследование дает более полную информацию о том, что происходит с углеродом, заключенном в вечной мерзлоте, — говорит Мерритт Турецки, директор Института арктических и альпийских исследований Колорадского университетеа в Боулдере. — Но мы до сих пор не совсем осознаем, как прошлые данные по таянию могут быть использованы для окончательных прогнозов в настоящий момент».
На данный момент вечная мерзлота может содержать больше органического углерода, чем в прошлом, но, с другой стороны, ранее было больше горячих точек, которые выделяли метан (более мощный парниковый газ, чем СО2). Чтобы понять, как различные процессы взаимодействуют между собой и влияют на выбросы парниковых газов, нужны дополнительные исследования.
«Когда в некоторых местах вечная мерзлота начинает таять, срабатывает ряд обратных связей, — продолжила Турецки. — Это значит, что оттепель может продолжаться, даже если климат снова станет холоднее. Человечество должно сохранять углерод в земле, не давать ему выходить на поверхность за счет ослабления вечной мерзлоты».
Перевод: Ирина Хан, "Частный корреспондент".
