Вечная мерзлота — мерзлый грунт — содержит огромное количество углерода, который может выбрасываться в атмосферу по мере потепления климата и оттаивания этих почв. По этой причине критически важно знать, где происходит оттепель и сколько углерода подвергается воздействию.Но новое исследование говорит, что влияние оттепели на выброс мощного парникового газа, метана, можно лучше предсказать, отслеживая изменения в области водно-болотных угодий, а не исследуя, сколько углерода подвергается воздействию.
Таяние вечной мерзлоты вызвано изменением климата, которое нагревает северные высокие широты быстрее, чем где-либо на Земле. Выброс вечной мерзлоты углерода в атмосферу может ускорить темпы изменения климата, при этом некоторые оценки предполагают, что потенциальные темпы выброса могут соперничать с темпами вырубки тропических лесов.
Если даже небольшая часть углерода выделяется в виде метана, более мощного парникового газа, чем углекислый газ, тогда обратная связь становится еще более значительной.На Земле около 1 миллиона км2 торфяников с вечной мерзлотой, и в них хранится примерно 20 процентов общего запаса углерода вечной мерзлоты, который, по прогнозам, тает в этом столетии. Скорость, с которой мерзлые органические почвы могут потенциально разлагаться, до пяти раз выше, чем у мерзлых минеральных почв, а торф с непропорционально высокой вероятностью будет заболачиваться после оттепели — тех самых условий, которые способствуют высвобождению метана.В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Climate Change, измеряется скорость производства метана на талых торфяниках в северной части Канады.
Таяние вечной мерзлоты в этих экосистемах приводит к образованию водно-болотных угодий, которые могут быть основными источниками метана. Однако, вопреки ожиданиям, было продемонстрировано, что очень небольшое количество метана образовалось в результате разложения древнего растительного материала, который ранее хранился в вечной мерзлоте.Фактически, исследователи из Университета Эксетера, Университета Сассекса, Университета Шеффилда, Университета Эдинбурга и Радиоуглеродного фонда NERC в Великобритании, а также из Геологической службы Северо-Западных территорий, Геологической службы Канады и Университета Оттавы в Канаде, наблюдали что большое количество метана образуется в результате разложения нового органического вещества, полученного из растительности, которая колонизировала эти водно-болотные угодья после таяния вечной мерзлоты.Д-р Иэн Хартли из Колледжа естественных наук и наук об окружающей среде Университета Эксетера сказал: «Мы обнаружили, что влияние таяния вечной мерзлоты на высвобождение метана из северных торфяников может быть вызвано в большей степени изменениями протяженности заболоченных земель, чем метаном, образующимся из разложение самого замороженного ранее органического вещества.
«Чтобы определить наиболее важные факторы, контролирующие влияние таяния вечной мерзлоты на потоки метана, очень важно понять, каков основной источник выделяемого метана. На изученных нами торфяниках ограниченный вклад ранее замороженного углерода в потоки метана говорят нам, что динамика приповерхностного уровня грунтовых вод и продуктивность существующей растительности, вероятно, будут ключом к движению потоков в этих системах ».«По этой причине нам необходимо улучшить наши возможности по мониторингу и прогнозированию будущих изменений в протяженности водно-болотных угодий».Профессор Мэтью Уильямс из Школы наук о Земле Эдинбургского университета и руководитель проекта в целом добавил: «Развиваются возможности использования спутников для мониторинга протяженности водно-болотных угодий и их изменений с течением времени. Однако прогнозирование местоположения и времени оттаивания в районах вечной мерзлоты — и, следовательно, развитие водно-болотных угодий — остается проблемой.
Оттепель связана с повышением температуры, но, поскольку растительность и почвы изолируют вечную мерзлоту, прогнозы также должны учитывать воздействие изменения климата на растительность. Теперь наши исследования должны решить эти проблемы сложные взаимодействия ".Профессор Джулиан Мертон из Университета Сассекса сказал: «Система вечная мерзлота-почва-растительность сложна и чувствительна к изменению климата и окружающей среды. Поскольку потепление в высокоширотных лесных и тундровых регионах, как ожидается, продолжится в 21 веке, повсеместное оттаивание ожидается появление многолетней мерзлоты, богатой льдом, вблизи поверхности.
Это, в свою очередь, вызовет экологические и биогеохимические изменения, которые сами по себе влияют на климат и изменение окружающей среды. Некоторые участки вечной мерзлоты станут более влажными на поверхности, другие — более сухими. При моделировании важно различать такие участки. выбросов парниковых газов ".