11.10.2024 г.
Потепление ускоряет выброс углекислого газа из горных пород

Британские ученые проанализировали данные о концентрации сульфата (SO₄^2-) и температуре в 23 точках бассейна реки Маккензи в Канаде. Они обнаружили, что за последние 60 лет выветривание сульфата — процесс, аналогичный выбросу CO₂ из горных пород, — ускорилось на 45% при повышении температуры на 2,3°C. Вероятно, выбросы углекислого газа тоже увеличились.

Авторы предполагают, что к 2100 году выброс CO₂ из реки Маккензи может вырасти до 3 миллиардов килограмм в год. В будущем ученые попробуют выяснить, как можно замедлить окисление и выветривание сульфидов и углекислого газа. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

В Арктике приземная температура воздуха повышается практически в четыре раза быстрее, чем в других регионах мира. Ключевую роль в потеплении, вероятно, играет углекислый газ CO₂. Он выделяется в Арктике несколькими путями. Например, при выветривании сульфидных минералов образуется кислота, которая вызывает выделение CO₂ из других горных пород, находящихся поблизости. В условиях вечной мерзлоты в Арктике эти минералы обнажаются по мере таяния грунта из-за повышения температуры. Это явление может ускорить изменение климата, однако до сих пор неизвестно, как оно реагирует на потепление и может ли увеличить выработку углекислого газа под его влиянием.

Британские ученые решили это выяснить. Они сосредоточились на сульфате (SO₄^2-), который, как и углекислый газ, является продуктом сульфидного выветривания. Исследователи проанализировали данные о концентрации сульфата (SO₄^2-) и температуре в 23 точках бассейна реки Маккензи, Канада и изучили чувствительность процесса выветривания к глобальному потеплению.

Оказалось, что концентрация сульфатов повышается с ускорением потепления: за последние 60 лет их выветривание выросло на 45% при повышении температуры на 2,3°C. Вероятно, тоже самое касается углекислого газа.

Используя исторические данные, команда спрогнозировала, что при сценарии умеренных выбросов к 2100 году выброс CO₂ из бассейна реки Маккензи может вырасти в два раза — до 3 миллиардов килограмм в год. Этот объем эквивалентен половине годового количества выбросов внутренней авиации Канады.

Однако не все части речного бассейна одинаково реагируют на повышение температуры. Чувствительнее всего оказались скалистые горные районы и те, что покрыты вечной мерзлотой. Исследователи установили, что сульфидное выветривание еще больше ускоряется из-за процессов, которые разрушают горные породы. А в районах с высушенными болотами по мере потепления уровень выветривания сульфидов снижается: торф защищает горную породу от этого процесса.

По словам авторов, в Арктике существует множество похожих регионов, где сочетание разных материалов, высокая доля обнаженных горных пород и обширные площади вечной мерзлоты создают условия, при которых потепление приведет к быстрому усилению сульфидного выветривания. Вероятно, этот эффект не ограничивается бассейном реки Маккензи.

«Будущее потепление на обширных арктических ландшафтах может еще больше увеличить скорость окисления сульфидов и повлиять на региональный углеродный цикл. Теперь, когда мы это выяснили, мы работаем над тем, чтобы понять, как можно замедлить эти реакции. Похоже, образование торфяников может помочь снизить процесс окисления сульфидов», — рассказал Боб Хилтон, соавтор исследования из Оксфордского университета, Великобритания.

Автор: Ксения Земскова

https://inscience.news/ru/article/world-science/earth-science/poteplenie-uskoryaet-vybros-uglekislogo-gaza