Обратная связь между углеродом вечной мерзлоты и климатом обусловлена темпами разлагаемости органического углерода в глубоких почвах, а не динамикой азота
Permafrost carbon−climate feedback is sensitive to deep soil carbon decomposability but not deep soil nitrogen dynamics. Charles D. Koven, David M. Lawrence, William J. Riley. PNAS. 2015. Vol. 112. No 12. P. 3752–3757.
Вечная мерзлота содержит огромное количество органического углерода, стабильность которого зависит от сохранности почв в замерзшем состоянии. Глобальное потепление может привести к оттаиванию части вечномерзлых почв и высвобождению в атмосферу содержащегося в них углерода, что, в свою очередь, еще больше усилит парниковый эффект. Речь идет о типичной обратной связи. Непонятным остается, однако, как поведет себя углерод в нарушенной экосистеме после его высвобождения из оттаявших почв, учитывая то, что для органического углерода в глубоких вечномерзлых почвах характерны совсем другие темпы разложения по сравнению с поверхностными условиями. К тому же, в среде, где происходит декомпозиция углерода, присутствует азот. Авторами была построена модель, описывающая C–N взаимодействия в геохимических процессах при сценарии нарастающего потепления. Результаты показывают, что вариабельность баланса углерода в зонах вечной мерзлоты высокочувствительна к фактору разлагаемости почвенного углерода, объем потерь которого экосистемой к 2300 г., по данным моделирования, вырастет с 21 х 1015 г С до 164 х 1015 г С в год. Прогнозируется также увеличение азотной минерализации глубоких почв, однако, это не окажет существенного влияния на бюджет углерода из-за доступности азота, поступающего из оттаивающих поверхностных слоев и сезонной асинхронностью между поступлением почвенного азота и потреблением азота растениями. Делается вывод о том, что, хотя динамика азота является важным геохимическим фактором, в целом баланс углерода в арктических условиях контролируется темпами и пространственным распространением участков оттаивания в вечномерзлых почвах, а также динамикой почвенной декомпозиции. Последняя, по мере роста средних годовых температур будет ускоряться, что, наряду с большей доступностью азота, создаст благоприятные условия для роста растений.
В.В. Стрекопытов