Арктические реки несут отпечаток выброса углерода из тающей вечной мерзлоты

Обратная связь между потеплением климата и ускоренным высвобождением углерода, замороженного в арктической вечной мерзлоте, является одной из ключевых проблем в современных климатических исследованиях. Исследование, опубликованное на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences группой учёных под руководством Стокгольмского университета, использовало радиоуглеродное датирование углерода в четырёх крупных сибирско-арктических реках для выявления закономерностей высвобождения древнего углерода из вечной мерзлоты по всей Северной Евразии.

Арктическая вечная мерзлота и торфяники представляют собой замороженных гигантов глобального углеродного цикла. В верхних нескольких метрах вечная мерзлота хранит почти в два раза больше углерода, чем содержится в атмосфере в виде CO₂, и более чем в 200 раз больше, чем атмосферного метана. По мере прогрессирования потепления климата эти огромные массы пока что спящего углерода могут начать таять и мобилизоваться, что приведёт к дополнительным выбросам CO₂ и метана в атмосферу и ускорит потепление. Оценить эту климатически-углеродную обратную связь сложно, поскольку таяние вечной мерзлоты сильно варьируется по Арктике, а данные из удалённых районов ограничены. Новое исследование предлагает новый подход, используя радиоуглеродный сигнал крупных рек для понимания таяния вечной мерзлоты и мобилизации углерода в их водосборных бассейнах.

Исследование показывает, что углерод из вечной мерзлоты и торфяников составляет лишь 12% растворённого органического углерода в этих реках, но более половины — взвешенного (частичного) органического углерода. Сезонные различия позволяют предположить, что постепенное таяние сезонно-талого слоя и поверхностной вечной мерзлоты является основным источником такого углерода в растворённой форме, в то время как во взвешенной форме он в значительной степени происходит от обрушения более глубоких отложений, сформировавшихся тысячи лет назад.

«Радиоуглеродный сигнал, особенно взвешенного органического углерода в реках, может быть чувствительным инструментом для мониторинга выбросов углерода из тающей вечной мерзлоты в ближайшие десятилетия», — добавляет Ёрьян Густафссон, профессор Стокгольмского университета и руководитель группы.