Наблюдение за изменениями количества водно-болотных угодий в регионах, где вечная мерзлота тает, должно быть в центре усилий по прогнозированию будущих темпов изменения климата, показывают новые исследования.
Вечная мерзлота - мерзлый грунт - содержит огромное количество углерода, который может быть выброшен в атмосферу по мере потепления климата и оттаивания этих почв. По этой причине крайне важно знать, где происходит оттаивание и сколько углерода подвергается воздействию.
Но новое исследование показывает, что влияние оттепели на выброс мощного парникового газа, метана, можно лучше предсказать, наблюдая за изменениями площади водно-болотных угодий, а не исследуя, сколько углерода подвергается воздействию.
Таяние вечной мерзлоты вызвано изменением климата, которое нагревает высокие северные широты быстрее, чем где-либо на Земле. Выброс углерода из вечной мерзлоты в атмосферу может ускорить темпы изменения климата, при этом, по некоторым оценкам, потенциальные темпы выброса могут соперничать с темпами вырубки тропических лесов. Если даже небольшая часть углерода высвобождается в виде метана, более сильного парникового газа, чем углекислый газ, то обратная связь становится еще более значительной.
На Земле насчитывается около 1 миллиона км2 вечномерзлых торфяников, и они хранят около 20 процентов общего запаса углерода вечной мерзлоты, который, по прогнозам, растает в этом столетии. Скорость, с которой потенциально могут разлагаться мерзлые органические почвы, в пять раз выше, чем для мерзлых минеральных почв, а торфы непропорционально сильно заболачиваются после оттаивания, а именно условия способствуют выделению метана..
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Climate Change, измерялись темпы образования метана из оттаивающих торфяников 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 небольшая часть выделяемого метана образовалась в результате разложения древнего растительного материала, ранее хранившегося в вечной мерзлоте.
На самом деле исследователи из Университета Эксетера, Университета Сассекса, Университета Шеффилда, Эдинбургского университета и Радиоуглеродного центра NERC в Великобритании, а также из Геологической службы Северо-Западных территорий, Геологической службы Канады и Университета Оттава в Канаде, заметил, 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 наук о жизни и окружающей среде Эксетерского университета сказал: «Мы обнаружили, что влияние таяния вечной мерзлоты на выброс метана из северных торфяников может быть в большей степени обусловлено изменениями в площади водно-болотных угодий, чем метан, образующийся при разложении самого ранее замороженного органического вещества.
Для выявления наиболее важных факторов, контролирующих влияние таяния вечной мерзлоты на потоки метана, очень важно понять, что является основным источником выброса метана. В изученных нами торфяниках ограниченный вклад ранее замороженного углерода к потокам метана, говорит нам о том, что динамика уровня грунтовых вод вблизи поверхности и продуктивность современной растительности, вероятно, являются ключом к движущим потокам в этих системах».
"По этой причине нам необходимо улучшить наши возможности по мониторингу и прогнозированию будущих изменений площади водно-болотных угодий."
Профессор Мэтью Уильямс из Школы наук о Земле Эдинбургского университета и руководитель общего проекта добавил: «Разрабатываются возможности использования спутников для мониторинга размеров водно-болотных угодий и их изменений с течением времени. Однако прогнозирование местоположения и времени таяния в районах вечной мерзлоты и, следовательно, развитие водно-болотных угодий остается проблемой. Оттепели связаны с повышением температуры, но, поскольку растительность и почвы изолируют вечную мерзлоту, прогнозы также должны учитывать влияние изменения климата на растительность. Теперь наше исследование должно заняться этими сложными взаимодействиями».
Профессор Джулиан Мертон из Университета Сассекса сказал: «Система вечная мерзлота-почва-растительность сложна и чувствительна к климатическим и экологическим изменениям. ожидается широкомасштабное таяние приповерхностной богатой льдом вечной мерзлоты. Это, в свою очередь, вызовет экологические и биогеохимические изменения, которые в свою очередь повлияют на климат и изменение окружающей среды. Одни участки вечной мерзлоты станут более влажными на поверхности, другие - более области важны для моделирования выбросов парниковых газов."