Арктика нагревается быстрее, чем любой другой регион на планете. В результате вечная мерзлота, которой тысячи лет, теперь теряется из-за эрозии. Как показывают измерения, проведенные на реке Лене экспертами AWI, масштабы эрозии вызывают тревогу: каждый год осыпается примерно 15 метров берегов реки. Кроме того, углерод, хранящийся в вечной мерзлоте, может усилить парниковый эффект.
Сегодня вечномерзлые грунты арктических побережий Канады, России и Аляски, промерзшие на протяжении тысячелетий, все больше размываются из-за воздействия волн и речных течений - тем более, что теплое время года там устойчиво растет дольше. Как установили специалисты из Института Альфреда Вегенера, Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца (AWI), это таяние сейчас приняло огромные масштабы. Проведя подробный анализ исторических спутниковых снимков из Сибири, Маттиас Фукс и его команда смогли показать, что эрозия вечной мерзлоты в дельте Лены неуклонно ухудшается с 1960-х годов. Принимая во внимание, что в 1960-х годах река шириной ок. 1,7 км, выгрызая в среднем пять метров земли в год, в период с 2015 по 2018 год это число выросло почти до 16 метров. В общей сложности берега - где-то больше, где-то меньше - с 1965 по 2018 год потеряли от 322 до 679 метров.
Исследователи сосредоточили свои усилия на 1,5-километровом утесе Собо-Сисе, крутом утесе едомы, с которого вечная мерзлота падает в рукав реки Лены. В самой высокой точке она достигает 27 метров в высоту - как высота многоэтажного дома. Как объясняет Матиас Фукс, «значительное количество вечной мерзлоты разрушается в Арктике уже много лет. Тем не менее, утес Собо-Сисе, безусловно, является горячей точкой. Есть очень мало других регионов, где потеря земли столь значительна». Тревожный аспект: тот факт, что таяние и потеря вечной мерзлоты так сильно усилились за последние несколько лет..
Фукс и его коллеги не только анализировали спутниковые данные; они также внимательно изучили, сколько углерода и азота ежегодно выделяется в результате эрозии. Вечная мерзлота скалы, которая составляет ок. Возрастом 50 000 лет и образовавшийся во время последнего ледникового периода, состоит на 88 процентов из льда. Остальную часть составляют в основном торф, ил и песок. Особенно торф, состоящий из частично разложившихся древних мхов и осоки, содержит большое количество углерода и азота, ранее запасенных в растениях. Эксперты AWI собрали образцы почвы на месте, а затем проанализировали их содержание углерода и азота в лаборатории. «Удивительно, что утес Собо-Сисе содержит так много органического материала, хотя в основном состоит из льда. В среднем мы находим примерно 26 килограммов углерода и два килограмма азота на кубический метр». Река Лена, где их смыло.
"Углерод и азот являются важными питательными веществами для микроорганизмов", объясняет Фукс. «Из-за эрозии и таяния вечной мерзлоты микроорганизмы теперь имеют доступ к обоим». И это может иметь ряд последствий. Когда микробы расщепляют углерод, они выделяют углекислый газ - точно так же, как мы, люди, когда дышим. Когда это происходит, потеря вечной мерзлоты усугубляет парниковый эффект за счет «повторной мобилизации» углерода, который ранее накапливался. Кроме того, интенсивное поступление углерода и азота в Лену меняет обеспеченность ее вод питательными веществами. «Это может существенно повлиять или даже преобразовать естественные пищевые сети реки», - говорит Фукс.
Исследователи пока не могут точно сказать, какими будут последствия. Для этого в будущих исследованиях им нужно будет более подробно изучить потоки питательных веществ и биологию реки Лены. Но с их последними усилиями и их оценкой эрозии вечной мерзлоты, которая только что была опубликована в журнале Frontiers in Earth Science, эксперты AWI обеспечили важную основу для дополнительных исследований.