Вопреки широко распространенному мнению о том, что таяние вечной мерзлоты ускоряет атмосферное потепление, исследование, опубликованное на этой неделе в научном журнале Nature, предполагает, что арктические термокарстовые озера являются «чистыми охладителями климата» при наблюдении в более длительных, тысячелетних временных масштабах.«До сих пор мы думали о термокарстовых озерах только как о положительных факторах потепления климата», — говорит ведущий исследователь Кэти Уолтер Энтони, доцент Института северного машиностроения UAF. «Это правда, что они нагревают климат за счет сильных выбросов метана, когда они впервые образуются, но в более долгосрочном плане они переключаются на охладители климата, потому что в конечном итоге они поглощают из атмосферы больше углерода, чем когда-либо выделяли».
Термокарстовые озера, расположенные в арктических и холодных горных регионах, возникают по мере таяния вечной мерзлоты и образования поверхностных ям, которые заполняются талой пресной водой, превращая то, что ранее было замерзшей землей, в озера. Исследователи заметили, что примерно 5000 лет назад термокарстовые озера в богатых льдом регионах Северной Сибири и Аляски начали охлаждаться, вместо того, чтобы нагревать атмосферу.«В то время как выбросы метана и углекислого газа после оттепели приводят к немедленному радиационному потеплению, — пишут авторы, — поглощение углерода в богатых торфом отложениях происходит на протяжении тысячелетий».Используя опубликованные данные из приполярной Арктики, собственные новые полевые наблюдения за вечной мерзлотой и термокарстами Сибири, радиоуглеродное датирование, атмосферное моделирование и пространственный анализ, исследовательская группа изучила, как таяние вечной мерзлоты влияет на изменение климата и выбросы парниковых газов.
Исследователи обнаружили, что «термокарстовые бассейны перешли от чистого радиационного потепления к чистому охлаждающему климатическому эффекту около 5000 лет назад», согласно их статье, опубликованной сегодня в Интернете. Они обнаружили, что высокие темпы накопления углерода в озерных отложениях были вызваны несколькими факторами, включая «термокарстовую эрозию и отложение наземного органического вещества, […] высвобождение питательных веществ из тающей вечной мерзлоты, которая стимулировала продуктивность озера, и медленное разложение в холодном бескислородном озере. днища ".«Эти озера удобряются таянием вечной мерзлоты едомы», — пояснила соавтор Мириам Джонс, геолог-исследователь Геологической службы США. Едома — это разновидность вечной мерзлоты, богатая органическими веществами. «Таким образом, в этих озерах процветают мхи и другие растения, что приводит к одним из самых высоких показателей поглощения углерода в мире, даже по сравнению с богатыми углеродом торфяниками».
Исследование также выявило еще один важный фактор этого процесса: исследователи обнаружили, что, когда озера стекают, ранее оттаявшие озерные отложения, богатые органическими веществами, повторно замерзают. Новое образование вечной мерзлоты накапливает большое количество углерода, переработанного в термокарстовых озерах и под ними, а также торф, образовавшийся после осушения озера.
Исследователи отмечают, что новое хранилище углерода не вечно, поскольку в будущем потепление, вероятно, приведет к повторному оттаиванию части вечной мерзлоты и высвобождению части углерода в ней посредством микробного разложения.Поскольку примерно 30 процентов глобального углерода вечной мерзлоты сосредоточено в пределах 7 процентов района вечной мерзлоты на Аляске, в Канаде и Сибири, результаты этого исследования также возобновляют научный интерес к тому, как поглощение углерода термокарстовыми озерами компенсирует выбросы парниковых газов.
Благодаря сбору данных исследование расширило оценку запасов углерода в циркумполярном торфе для районов вечной мерзлоты более чем на 50 процентов.