Осадки морского дна Северного Ледовитого океана могут помочь ученым понять, как вечная мерзлота реагирует на потепление климата. Многопрофильная группа из Стокгольмского университета обнаружила доказательства таяния вечной мерзлоты в прошлом во время потепления климата в конце последнего ледникового периода. Их выводы, опубликованные в журнале Science Advances, предупреждают о том, что может произойти в ближайшем будущем: потепление Арктики всего на несколько градусов по Цельсию может вызвать массовое таяние вечной мерзлоты, береговую эрозию и выброс парниковых газов двуокиси углерода (CO). 2) и метан (CH4) в атмосферу.
Арктическая вечная мерзлота хранит больше углерода, чем атмосфера. Когда вечная мерзлота оттаивает, этот углерод может быть преобразован в парниковые газы (CO2 и CH4), которые затем попадают в атмосферу и могут влиять на климатическую систему.. Чтобы улучшить прогнозы будущих выбросов парниковых газов из вечной мерзлоты, ученые начали заглядывать в прошлое, изучая, как предыдущее потепление климата, например, в конце последнего ледникового периода, повлияло на вечную мерзлоту и ее огромный запас углерода.
«Наше новое исследование впервые показывает полную историю того, как потепление в конце последнего ледникового периода вызвало таяние вечной мерзлоты в Сибири. Это также предполагает выброс большого количества парниковых газов», - говорит Янник Мартенс., аспирант Стокгольмского университета и ведущий автор исследования. «Вполне вероятно, что таяние вечной мерзлоты во времена потепления климата, около 14 700 и 11 700 лет назад, было также частично связано с увеличением концентраций CO2, которое наблюдается в кернах антарктических льдов для этих времен. Кажется, что потепления в Арктике всего на несколько градусов по Цельсию достаточно, чтобы нарушить работу больших территорий, покрытых вечной мерзлотой, и потенциально повлиять на климатическую систему».
В текущем исследовании ученые использовали восьмиметровый керн донных отложений, который был извлечен со дна моря на глубине более 1000 метров ниже поверхности Северного Ледовитого океана во время экспедиции SWERUS-C3 на борту шведского ледокола Oden. еще в 2014 году. Чтобы реконструировать таяние вечной мерзлоты на суше, ученые применили радиоуглеродный анализ (14C) и молекулярный анализ, чтобы проследить органические остатки, которые когда-то были выброшены в результате таяния вечной мерзлоты, а затем смыты в Северный Ледовитый океан..
"Из этого керна мы также узнали, что эрозия береговых линий вечной мерзлоты была важной движущей силой разрушения вечной мерзлоты в конце последнего ледникового периода. Береговая эрозия продолжается и по сей день, хотя и в десять раз медленнее, чем во время этих ранних периодов. период быстрого потепления. Однако в связи с недавними тенденциями к потеплению мы снова видим ускорение береговой эрозии в некоторых частях Арктики, что, как ожидается, приведет к выбросу парниковых газов в результате разложения выбрасываемого органического вещества», - говорит Орьян Густафссон, профессор Стокгольмского Университет и руководитель исследовательской программы.«Любое высвобождение в результате таяния вечной мерзлоты означает, что остается еще меньше места для антропогенного выброса парниковых газов в бюджете системы Земля-климат до того, как будут достигнуты опасные пороговые значения. Единственный способ ограничить выбросы парниковых газов, связанные с вечной мерзлотой, - это смягчить потепление климата путем снижения выбросы парниковых газов."
Густафссон, Мартенс и их коллеги снова находятся в Северном Ледовитом океане в рамках Международного исследования сибирского шельфа (ISSS-2020) на борту российского научно-исследовательского судна «Академик Келдыш». Экспедиция покинула порт Архангельск 26 сентября и в настоящее время находится в Восточно-Сибирском море в поисках дополнительных ответов на вопрос о том, как изменение климата может вызвать выбросы углерода, в том числе парниковых газов, из арктических систем вечной мерзлоты, включая береговую эрозию и вечную мерзлоту под морским дном. сохранились с прошлого ледникового периода.