Арктика зимой ускоряет разложение углерода в океане

Новый норвежский ледокол «Кронпринс Хокон» во время исследовательского рейса 2019 года в рамках проекта «Наследие Нансена». Автор: Робин Йертенес, «Наследие Нансена»

Океан содержит гигантские запасы углерода, значительно превышающие объемы, содержащиеся во всех наземных растениях и почве. Ранее ученые изучали эти запасы углерода весной и летом. Теперь в двух опубликованных исследованиях они изучили, что происходит зимой.

В океане содержится много растворенного органического материала. И поскольку этот материал происходит от растений и животных, он содержит много углерода.

Растворенное органическое вещество (сокращенно DOM) представляет собой огромное хранилище углерода, гораздо большее, чем все растения и почва на суше. Поэтому оно также играет важную роль в снижении содержания CO₂ в атмосфере и, следовательно, в регулировании климата.

Но изменения климата, и особенно повышение температуры в арктических океанах, также могут изменить то, как углерод в DOM хранится и высвобождается.

«Ранее исследователи концентрировались на изучении условий в Арктике весной и летом. Но мы посмотрели, что происходит с DOM зимой, особенно в северных частях Баренцева моря», — говорит научный сотрудник, кандидат наук Мария Гваделупе Дигернес. Эта статья опубликована в журнале Marine Chemistry.

Используя передовые химические методы, такие как масс-спектрометрия, она и ее коллеги изучили как количество DOM, так и его распределение в арктических регионах в течение года. Они также изучили, как меняется материал. И именно здесь исследователи обнаружили нечто удивительное.

Зимой нет простоя

«Раньше мы думали, что зима — это мертвый сезон для растворенного органического материала. Но это совсем не так», — сказала Дигернес.

Этот материал на самом деле становится гораздо менее стабильным в конце зимы и начале весны. «Это означает, что микробы могут легче разлагать материал», — сказала она.

Именно это и произошло. В исследовании фьордовой воды из Тромсё, опубликованном в Biogeosciences, они обнаружили, что размер частиц также уменьшился. Таким образом, органические частицы распадаются даже больше, чем в другое время года.

Другими словами, зимой растворенное органическое вещество разлагается легче, чем летом. Оно образует более мелкие частицы.

Исследователи берут пробы воды из-подо льда для проекта «Наследие Нансена». Автор: Андреас Вольде

Это важно для наших усилий по пониманию того, как углеродные запасы могут меняться со временем, особенно по мере потепления климата.

«Это показывает, что углеродный цикл активен даже зимой. До сих пор мы не были в этом уверены. И не в последнюю очередь это важно, потому что океан становится теплее, и, таким образом, весь баланс может измениться. Более теплые моря означают, что сезонные колебания также могут быть другими», — сказала она.

Мы пока не знаем, к каким последствиям это может привести.

Больше информации: Maria G. Digernes et al, Variation in chemical composition of dissolved organic matter during the winter to spring transition in the northern Barents Sea, Marine Chemistry (2025). DOI: 10.1016/j.marchem.2025.104517
Maria G. Digernes et al, Contrasting seasonal patterns in particle aggregation and dissolved organic matter transformation in a sub-Arctic fjord, Biogeosciences (2025). DOI: 10.5194/bg-22-601-2025

Источник: Норвежский университет естественных и технических наук