04.05.2024 г.
Резкое таяние вечной мерзлоты повышает выделение углекислого газа из почвы

Международная команда исследователей изучила почвы в районах вечной мерзлоты на Тибетском плато. Оказалось, что в зонах с резким таянием мерзлоты углекислый газ выделяется в 5,5 раз сильнее, чем в соседних участках.

На интенсивное выделение CO₂ влияет низкое качество почвенного субстрата и высокое содержание микробов с генами, связанными с разложением углерода. По словам ученых, из-за резкого таяния выбросы CO₂ из почвы могут увеличиться на 25% от прогнозируемых потерь углерода из вечной мерзлоты к концу XXI века. Исследование опубликовано в журнале Nature Geoscience.

Повышение температуры в мире приводит к быстрому таянию вечной мерзлоты в высокоширотных и высокогорных регионах. Из-за этого неравномерно проседают почвы и горные породы, возникают отрицательные формы рельефа — степные блюдца, озерные котловины, подземные полости и провалы. Такое явление называется термокарст. Резкое таяние вечной мерзлоты происходит примерно на 20% территории северных регионов. В них же копится около половины всего подземного углерода, поэтому в будущем термокарст может изменить свойства почвы и круговорот углерода во всей экосистеме.

Термокарстовые и нетермокарстовые районы одинаково испытывают влияние глобального потепления. Международная команда ученых решила выяснить, как таяние вечной мерзлоты влияет на поток CO₂ в почве. Для этого они проанализировали инкубационные почвы из 5 термокарстовых районов на Тибетском плато и провели эксперимент, где прогрели три оврага на высокогорных участках. Оказалось, что в зонах с резким таянием вечной мерзлоты углекислый газ выделялся в 5,5 раз сильнее, чем в соседних нетермокарстовых формах рельефа.

Затем с помощью физико-химического анализа почвы, ядерно-магнитного резонанса и метагеномного секвенирования исследователи изучили более 30 факторов, потенциально влияющих на воздействие потепления на выбросы CO₂. Команда выяснила, что на интенсивное выделение CO₂ влияет низкое качество почвенного субстрата и высокое содержание микробов с генами, связанными с разложением органического углерода в термокарстовых почвах.

Образование термокарста значительно повышает температурную чувствительность почвы к выбросам углекислого газа. По словам ученых, если распространить данные о реакции почвенного потока CO₂ на потепление на все высокогорные термокарстовые регионы Северного полушария, можно сделать вывод о глобальном значении резкого таяния вечной мерзлоты. Выброс углерода из почвы может увеличиться на 0,4 ПГ в год, что составляет около четверти прогнозируемых потерь углерода из вечной мерзлоты к концу XXI века.

Автор: Ксения Земскова

https://inscience.news/ru/article/world-science/earth-science/15904