Большая часть углерода, образующегося в результате лесных пожаров и сжигания ископаемого топлива, быстро выбрасывается в атмосферу в виде двуокиси углерода. Исследователи из Цюрихского университета теперь показали, что остаточный остаток, так называемый черный углерод, может сохраняться в течение тысячелетий на суше и в реках на пути к океану и, таким образом, представляет собой крупный долгосрочный резервуар органического углерода. Исследование добавляет важный недостающий элемент к головоломке понимания глобального углеродного цикла.
Из-за своего широкого распространения и тенденции задерживаться в окружающей среде черный углерод может быть одним из ключевых факторов в прогнозировании и смягчении последствий глобального изменения климата. При лесных пожарах обычно одна треть сгоревшего органического углерода сохраняется в виде остатков черного углерода, а не выбрасывается в виде парниковых газов. Первоначально черный углерод сохраняется в почве и в озерах, а затем выветривается с берегов рек и переносится в океан. Однако черный углерод не принимается во внимание при моделировании потепления глобального углеродного баланса, потому что его роль в глобальном углеродном цикле недостаточно хорошо изучена из-за отсутствия знаний о потоках, запасах и времени пребывания в окружающей среде.
Первая всемирная оценка речного транспорта черного углерода
«Наше исследование является первым, в котором рассматривается поток черного углерода в отложениях реками в глобальном масштабе. Мы обнаружили, что удивительно большое количество черного углерода выносится реками», - говорит ведущий автор Алиша Коппола, постдокторант кафедры географии Цюрихского университета (UZH). В исследование включены некоторые из крупнейших рек мира, такие как Амазонка, Конго, Брахмапутра и крупные арктические реки. Это первая глобальная речная оценка значений радиоуглеродного возраста и количества черного углерода, переносимого в виде частиц. Исследователи обнаружили, что чем больше общего количества речных отложений переносится реками к побережью, тем больше черного углерода перемещается с ними и в конечном итоге погребается в океанских отложениях, образуя важный долгосрочный поглотитель атмосферного углекислого газа..
Черный углерод может стареть в промежуточных резервуарах
Чтобы получить представление о процессах, происходящих в реках мира, исследователи UZH объединились с коллегами из ETH Zurich и американской обсерватории Global Rivers в Океанографическом институте Вудс-Хоул и Исследовательском центре Вудс-Хоул. Они обнаружили, что путь черного углерода с суши в океан в основном формируется эрозией в бассейнах рек. Удивительно, но они обнаружили, что некоторое количество черного углерода может храниться в течение тысяч лет, прежде чем его вынесут в океан по рекам. Это понимание является новым, так как ранее всегда предполагалось, что после пожара оставшийся черный углерод быстро выветривается ветром и водой.
Однако авторы обнаружили, что черный углерод не всегда возникает в результате недавних лесных пожаров, а может иметь возраст до 17 000 лет, особенно в Арктике. «Это объясняет загадку того, почему черный углерод постоянно присутствует в речных водах, независимо от истории лесных пожаров. Мы обнаружили, что черный углерод может стареть в промежуточных резервуарах, которые действуют как накопительные резервуары, прежде чем он будет экспортирован в океан», - говорит Алиша Коппола.