Вечная мерзлота может выделить больше углекислого газа, чем все современное человечество

Вечная мерзлота в Арктике Фото: Wikimedia Commons

Повышение глобальной температуры в северном полушарии вызывает таяние вечной мерзлоты, которая тысячи лет хранила в своих недрах огромное количество диоксида углерода, или углекислого газа. Однако точное количество СО₂ в вечной мерзлоте остается предметом научных дискуссий.

Новое исследование, проведенное международной группой ученых, показывает, что количество углерода, хранящегося в вечной мерзлоте, в четыре раза больше, чем совокупное количество СО₂, выбрасываемого всеми ныне живущими людьми.

Исследователям давно известно, что микроорганизмы играют ключевую роль в выделении СО₂ при таянии вечной мерзлоты. Микроорганизмы, активируемые при оттаивании почвы, превращают мертвые растения и другие органические материалы в парниковые газы, такие как метан, закись азота и диоксид углерода.

Открытием для ученых стало то обстоятельство, что бактерии лишают железо способности удерживать углерод, что приводит к выбросу еще большего количества СО₂, чем считалось ранее. 

«Мы видим, что бактерии просто используют минералы железа в качестве источника пищи. По мере того, как они питаются, связи, которые удерживали углерод, разрушаются, и он выбрасывается в атмосферу в виде парникового газа. 

Замерзшая почва имеет высокое содержание кислорода, что обеспечивает стабильность минералов железа и позволяет углероду связываться с ними. Но как только лед тает и превращается в воду, уровень кислорода падает, и железо становится нестабильным. В то же время растопленный лед обеспечивает доступ бактериям. В целом, именно он выделяет накопленный углерод в виде СО₂», — объясняет соавтор исследования Карстен Мюллер из Департамента геофизических исследований и управления природными ресурсами в Копенгагене. 

Хотя исследователи изучили только одну болотную зону в Абиско на севере Швеции, они сравнили свои результаты с данными из других частей северного полушария и ожидают, что их новые результаты будут справедливы и в других районах вечной мерзлоты по всему миру.

«Это означает, что у нас есть новый источник огромных выбросов СО₂, который необходимо включить в климатические модели и более тщательно изучить <…> Большинство климатических исследований в Арктике сосредоточено на количестве хранящегося углерода и его чувствительности к изменению климата. Гораздо меньше внимания уделяется более глубоким механизмам, удерживающим углерод в почве», — Карстен Мюллер.

1700 миллиардов тонн органического вещества, накопленного за тысячи лет, содержится в вечной мерзлоте Земли. Количество углерода в ней, по оценкам ученых, в четыре раза больше, чем общее количество СО₂, выбрасываемого людьми в наше время.

Исследователи подчеркивают, что микроорганизмы существуют везде и играют центральную роль в бесчисленных природных процессах, напрямую влияя на климат.

Авторы работы планируют продолжить исследования, чтобы более точно установить, сколько дополнительного углерода из почвы потенциально может быть высвобождено с помощью такого механизма.