Углубление арктического снежного покрова увеличивает выбросы парниковых газов

Антропогенное изменение климата сокращает период снежного покрова в Арктике. Но, согласно новому исследованию, проведенному учеными из Калифорнийского университета в Ирвине, в некоторых частях Арктики снежный покров становится более глубоким, чем обычно, и этот глубокий снег вызывает таяние давно мерзлых запасов углерода в вечной мерзлоте и приводит к увеличению выбросов. парниковых газов, таких как углекислый газ и метан.

«Это первый долгосрочный эксперимент, в котором мы напрямую измеряем мобилизацию древнего углерода круглый год, чтобы показать, что более глубокий снег может довольно быстро мобилизовать углерод глубоко в почве», — сказала Клаудия Чимчик, профессор наук о Земле и ведущий автор исследования, опубликованного в AGU Advances. «К сожалению, это подтверждает идею о том, что выбросы углерода вечной мерзлотой будут способствовать уже повышающемуся уровню CO2 в атмосфере».

Полевые работы для исследования проводились в рамках Международного эксперимента по тундре (ITEX) на озере Тулик на Аляске, эксперимента, начатого в 1994 году соавтором исследования Джеффом Велкером из Университета Аляски. По словам Уэлкера, первоначальной целью эксперимента было понять, как более глубокий снег повлияет на экосистемы арктической тундры. За последние несколько лет совместная группа UCI и Аляски провела полевые работы на площадке ITEX и обнаружила, что обычная арктическая экосистема — кочкарная тундра — превратилась в круглогодичный источник древнего углекислого газа. Это произошло в результате таяния вечной мерзлоты, погребенной под снегом, где снег был в три-четыре раза глубже, чем средняя многолетняя высота снежного покрова с 1994 года.

Когда исследование началось, ни команда Велкера, ни ученые-климатологи не думали, что экспериментальная обработка более глубокого снега приведет к такому быстрому таянию вечной мерзлоты. «Эти результаты показывают, что стабильность вечной мерзлоты на арктической Аляске и, возможно, во всем мире может довольно быстро реагировать на изменения снежных условий в Арктике зимой, где зима может длиться до восьми месяцев», — сказал Велкер. «Подобные обратные связи зимнего климата являются характеристикой тундры, которая ранее не признавалась и не оценивалась в полной мере».

Выводы группы, как объяснил Чимчик, предполагают, что даже если человечество немедленно прекратит выбрасывать согревающие планету газы, такие как углекислый газ, выбросы из арктических источников все равно будут продолжаться. «Следствие состоит в том, что если климатические модели верны и наблюдения продолжают показывать увеличение количества снега, то в дополнение к сильному потеплению снег значительно ускорит выбросы из вечной мерзлоты», — сказал Чимчик. «Я был очень обеспокоен, когда увидел данные».

До сих пор модели изменения климата, которые помогают таким группам, как Межправительственная группа экспертов по изменению климата, прогнозировать различные сценарии изменения климата, не учитывают выбросы из вечной мерзлоты отчасти потому, что эти выбросы трудно поддаются количественной оценке. Но Чимчик и ее команда построили датчики в UCI и смогли напрямую измерить выбросы углерода из вечной мерзлоты на своем арктическом участке.

«Мы не были уверены, сможем ли мы увидеть выбросы углерода из вечной мерзлоты в полевых условиях», — сказал Чимчик. «Тем не менее, мы можем даже увидеть древние выбросы углерода летом», когда выбросы углерода от растений должны быть доминирующими».

Студент Шон Педрон и научный сотрудник Университета Аляски Гас Джесперсен посетили это место в 2019 году, чтобы установить датчики. «Сбор данных в отдаленной Арктике был довольно трудным, но очень запоминающимся», — сказал Педрон. «Результат того, что древний углерод мобилизуется в почве, изолированной снегом, — это то, что мы ожидали получить из нашей предыдущей работы, но мы также были удивлены, обнаружив, насколько больше углерода в целом было в области усиленного снега».

«Проведение эксперимента в течение почти 30 лет, особенно в зимних условиях, — большая редкость в Арктике», — сказал Йесперсен. «Эти временные рамки дали нам уникальное окно в одну возможность для будущего Арктики, и было отрезвляюще наблюдать и документировать каскад изменений экосистемы, которые произошли просто из-за того, что на земле было больше снега». Нынешнее изменение климата приводит к отступлению снега и льда на большей части Арктики. Но то же самое потепление, вызывающее отступление, также вызывает увеличение испарения и, следовательно, осадков в некоторых регионах. Более глубокий снег действует как одеяло, изолируя нагретую летом землю от низких температур воздуха. Это вызывает таяние вечной мерзлоты, что позволяет микроорганизмам потреблять ранее замороженное органическое вещество и при этом выделять газы, согревающие планету.

«Выбросы вечной мерзлоты, вероятно, начнутся раньше, чем мы ожидали», — сказал Чимчик.

Чимчик добавила, что она надеется, что растущее осознание угрозы выбросов из природных источников еще больше побудит людей ограничивать выбросы из других источников, находящихся под контролем человека. «Это возможность для отдельных лиц, а также для генеральных директоров и правительств сократить выбросы и инвестировать в решения по улавливанию углерода , и нам нужно работать еще лучше, чем мы думали, поскольку выбросы вечной мерзлоты заставят нас не достичь наших целей по парниковым газам и температуре». // www.planet-today.ru