37-летний эксперимент с почвой выявил скрытую климатическую угрозу

После почти 40 лет исследований учёные обнаружили, что потепление способно высвобождать «стабильный» углерод почвы, потенциально ускоряя изменение климата за счёт выброса большего количества CO₂. Источник: Shutterstock

После почти 40 лет исследований учёные получили доказательства, ставящие под сомнение давнее предположение о лесных почвах. Самый продолжительный в мире эксперимент по нагреву почвы показывает, что даже углерод, который когда-то считался стабильным, может начать разлагаться при повышении температуры, высвобождая дополнительный CO₂ в атмосферу.

Джерри Мелилло, выдающийся учёный из Морской биологической лаборатории, последние 37 лет изучал нагретые участки в Гарвардском лесу в центральной части штата Массачусетс. На протяжении всего эксперимента исследователи поддерживали температуру почвы на 5 °C выше температуры окружающей круглый год.

По словам Мелилло, команда выбрала повышение на пять градусов, поскольку на момент начала эксперимента десятилетия назад это представляло собой верхнюю границу прогнозов глобального потепления.

«Микробы являются критически важными компонентами почвенных экосистем, поскольку они разлагают органические вещества и перерабатывают элементы, необходимые для роста растений, — объясняет Мелилло. — По мере того как потепление меняет эти микробные сообщества, оно может ускорить потерю углерода из почв».

Повышение температуры меняет то, как лесные почвы накапливают углерод

Многолетний эксперимент позволил исследователям наблюдать за реакцией почвы в течение необычно длительного периода. В течение четвёртого десятилетия нагрева они заметили, что стабильные части почвенного органического вещества, которые, как считалось, устойчивы к разложению, вызванному потеплением, также начали разрушаться.

По мере разложения этих долгоживущих запасов углерода они высвобождают дополнительный CO₂ в атмосферу. Это открытие позволяет предположить, что лесные почвы могут выделять в атмосферу больше углерода при продолжающемся потеплении, чем учёные ожидали ранее.

Средние глобальные температуры уже повысились примерно на 1,1–1,4 °C с начала промышленной революции. Мелилло отмечает, что будущее потепление будет во многом зависеть от мер, принимаемых для сокращения выбросов парниковых газов.

«Если мы резко сократим выбросы CO₂ от сжигания ископаемого топлива или уменьшим вырубку лесов, прогнозируемое повышение будет ниже», — объясняет Мелилло.

Улучшение климатических моделей благодаря долгосрочным исследованиям

Недавно обнаруженное разрушение стабильного почвенного углерода указывает на потенциально более сильную климатическую обратную связь. По мере потепления планеты почвы могут выделять больше углерода, что, в свою очередь, добавляет больше CO₂ в атмосферу и может способствовать дальнейшему потеплению.

Исследователи говорят, что включение этого недавно выявленного процесса в климатические модели должно улучшить прогнозы будущего изменения климата и дать более полную картину того, как углеродный цикл Земли реагирует на повышение температуры.

Источники:

Материалы предоставлены Морской биологической лабораторией.

Ацин Х. Сан-Роман, Серита Д. Фрей, Мелисса А. Норр, Хуань Тун, Джерри М. Мелилло, Мирна Дж. Симпсон. Три десятилетия непрерывного потепления в лесах умеренного пояса дестабилизируют устойчивые формы почвенного органического вещества. Science of The Total Environment, 2026; 1029: 181777 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2026.181777