Обратная связь между климатическими изменениями и углеродом вечной мерзлоты
Climate change and the permafrost carbon feedback. E. A. G. Schuur, A. D. McGuire, C. Schädel. Nature. 2015. Vol. 520. No 7546. P. 212–215.
За последние 30 лет среднегодовая температура в арктических регионах выросла на 0,6 °С. Таким образом, темпы потепления в высоких широтах вдвое выше, чем в среднем по планете. Вечномерзлые почвы арктических и субарктических регионов содержат огромное количество углерода, запасы которого в вечной мерзлоте вдвое больше, чем в атмосфере. Речь идет прежде всего об органическом углероде в виде остатков растений и животных, накапливавшихся в почвах Арктики тысячи лет. Стабильность углерода арктических почв зависит от их сохранности в замерзшем состоянии. Глобальное потепление может привести к оттаиванию части вечномерзлых почв, активизации процесса микробного разложения углерода и выбросам в атмосферу парниковых газов – диоксида углерода (CO2) и метана (CH4). Это в свою очередь, еще больше усилит парниковый эффект. Речь идет о типичной обратной связи. Неясным 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. Не до конца понятны также масштабы последствий реализации подобного механизма обратной связи. Если реализуется сценарий быстрого высвобождения органического углерода вечной мерзлоты, то глобальные климатические изменения будут значительно быстрее и разрушительнее, чем предсказывают все существующие климатические модели. Задачей исследования было выяснить, по какому пути пойдет процесс. Авторами были обобщены данные многолетних наблюдений, часть из которых были опубликованы в Пятом оценочном докладе (AR5) Межправительственной группы экспертов по изменениям климата (МГЭИК), а также результаты полевых наблюдений на обширной территории Евразии и Северной Америки. Полученные данные позволяют предполагать, что процесс высвобождения органического углерода вечномерзлых почв будет длительным и постепенным, сопоставимым по темпам с выбросами углерода в процессе развития антропогенного землепользования. При сохраняющемся тренде глобального потепления к 2100 году в результате таяния вечной мерзлоты в атмосфере окажется дополнительно 37–174 х 1015 г углерода (медианное значение составляет (92 ±17) х 1015 г). При этом 59% объема вечномерзлых почв к этому моменту все еще будут находиться в замерзшем состоянии. В любом случае, главным источником парниковых газов в ближайшие десятилетия останутся выбросы парниковых газов при сжигании ископаемого топлива. Тем не менее, необходимо учитывать в климатических моделях нарастающие темпы эмиссии в атмосферу С-содержащих газов в районах вечной мерзлоты и наличие обратной связи между глобальным потеплением и высвобождением углерода вечномерзлых почв. Необходимо отдавать себе отчет в том, что климатические изменения с учетом этого фактора будут более серьезными, чем только вследствие антропогенного воздействия. Авторы оценивают увеличение темпов потепления от дополнительного вклада парниковых газов, которые будут выделяться при таянии вечной мерзлоты, на уровне 35-48%.
В.В. Стрекопытов