Таяние вечной мерзлоты запускает неожиданный механизм поглощения CO₂

Исследование, опубликованное в журнале Nature, показало, что таяние вечной мерзлоты может оказывать неожиданное воздействие на углеродный цикл. Хорошо известно, что таяние мерзлых грунтов приводит к выбросу парниковых газов, однако ученые обнаружили, что этот процесс также может усиливать естественный механизм удаления углекислого газа (CO₂) из атмосферы.

Работа, проведенная учеными из Университета Умео (Швеция) и Восточно-Китайского педагогического университета, показала, что по мере деградации вечной мерзлоты ранее погребенные минералы обнажаются, а вода активнее взаимодействует с поверхностью горных пород. Это ускоряет процесс химического выветривания, который поглощает атмосферный CO₂.

Исследователи изучили 50 рек на Цинхай-Тибетском нагорье — крупнейшей высокогорной криосфере за пределами полярных регионов. Они проанализировали выбросы CO₂ из рек, растворенный углерод, изотопные индикаторы и геохимические модели.

«Мы обнаружили, что выбросы CO₂ из рек снижаются, в то время как поглощение углерода за счет выветривания горных пород увеличивается по мере уменьшения площади вечной мерзлоты», — заявил Ливэй Чжан, биогеохимик из Восточно-Китайского педагогического университета. «В некоторых водосборах, где вечная мерзлота стала фрагментарной, поглощение углерода за счет выветривания было достаточно большим, чтобы компенсировать или даже превысить выбросы CO₂ из рек».

В среднем по исследуемой территории выветривание горных пород компенсирует около 35% выбросов CO₂ из рек. В регионах с прерывистой или изолированной вечной мерзлотой поглощение углерода иногда превышало 100% речных выбросов CO₂.

Ученые подчеркивают, что выветривание горных пород не следует рассматривать как простое или постоянное решение проблемы изменения климата. Углеродный цикл в тающих средах чрезвычайно сложен, и некоторые реакции выветривания могут выделять CO₂ в зависимости от состава минералов.

«Наши результаты показывают, что биологический и геологический углеродные циклы тесно связаны», — отмечает Ян Карлссон, профессор кафедры экологии, окружающей среды и наук о Земле Университета Умео. «Чтобы понять, приведет ли таяние вечной мерзлоты в конечном итоге к усилению или ослаблению глобального потепления, необходимо учитывать как углерод, высвобождаемый из древних почв, так и углерод, потребляемый в процессе выветривания горных пород».

Исследователи считают, что будущие климатические оценки должны выходить за рамки биологически обусловленных выбросов углерода и учитывать геологические источники и поглотители, которые появляются по мере продолжающегося таяния мерзлых ландшафтов.