Таяние вечной мерзлоты ускоряет круговорот фосфора в почве, компенсируя выбросы углерода

Концептуальная диаграмма, показывающая ускоренный круговорот фосфора в почве при резком таянии вечной мерзлоты. Автор: Ли Цзылян

Таяние вечной мерзлоты может стимулировать высвобождение почвенного углерода, запуская положительную углерод-климатическую обратную связь, которая может опосредоваться изменениями в доступности фосфора (P) в почве.

Исследовательская группа под руководством профессора Ян Юаньхэ из Института ботаники Китайской академии наук сообщила, что резкое таяние вечной мерзлоты ускоряет круговорот фосфора в почве, что может иметь последствия для первичной продуктивности растений и секвестрации углерода в экосистемах вечной мерзлоты.

В этом новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Climate Change, исследователи изучили, влияет ли и как резкое таяние вечной мерзлоты на процессы трансформации почвенного фосфора и поглощение фосфора растениями, представив четкие доказательства того, что оно ускоряет круговорот фосфора в почве.

С помощью крупномасштабного отбора проб вдоль трансекты вечной мерзлоты на Тибетском нагорье в сочетании с ³¹P ЯМР-спектроскопией, мечением ³³P и метагеномным секвенированием исследователи обнаружили, что после коллапса вечной мерзлоты увеличиваются скорости мобилизации почвенного фосфора и поглощение фосфора растениями.

Дальнейший анализ связал увеличение валовых скоростей мобилизации фосфора с более высокой численностью функциональных генов, участвующих в его круговороте.

Кроме того, усиленное поглощение фосфора растениями совпадает с изменениями морфологии корней, увеличением корневой экссудации и снижением микробной конкуренции с растениями после коллапса вечной мерзлоты.

Хотя таяние вечной мерзлоты обычно считается процессом, превращающим замороженные пулы углерода из стабильных поглотителей в потенциальные «углеродные бомбы», это исследование показывает, что тот же процесс также ускоряет круговорот фосфора в экосистеме, тем самым усиливая первичную продуктивность экосистемы и секвестрацию углерода.

Эти выводы предоставляют важную информацию для точного прогнозирования судьбы углерода вечной мерзлоты и разработки стратегий по смягчению его воздействия в климатически уязвимых регионах.

Больше информации: Ziliang Li et al, Accelerated soil phosphorus cycling upon abrupt permafrost thaw, Nature Climate Change (2025). DOI: 10.1038/s41558-025-02445-4

Источник: Chinese Academy of Sciences