Хранение углерода в Арктике

За последние три десятилетия, по мере потепления климата, массивные плиты морского льда в Северном Ледовитом океане сокращались: в 2007 году ученые наблюдали почти на 50% меньше летнего льда, чем в 1980 году. Эти драматические изменения ледового покрова, в свою очередь, изменили арктическую экосистему, особенно в летние месяцы, когда лед отступает и солнечный свет проникает в поверхностные воды, стимулируя рост жизни. Спутниковые снимки зафиксировали крупные цветения фитопланктона в регионах Арктики, которые раньше были относительно малопродуктивными. Когда эти организмы умирают, небольшая часть их углерода опускается в глубины океана, создавая поглотитель, или резервуар, углерода.

Теперь исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) выяснили, что с потерей морского льда Северный Ледовитый океан становится более активным поглотителем углерода. Команда смоделировала изменения арктического морского льда, температур, течений и потока углерода с 1996 по 2007 год и обнаружила, что количество углерода, поглощаемого Арктикой, увеличивалось на 1 мегатонну ежегодно. Однако группа также наблюдала несколько парадоксальный эффект: в нескольких регионах Арктики с наиболее теплыми водами способность хранить углерод фактически снизилась. Вместо этого эти регионы, такие как Баренцево море у Гренландии, были источником углерода, выделяя диоксид углерода в атмосферу.

Хотя Северный Ледовитый океан в целом остается поглотителем углерода, по словам ведущего научного сотрудника MIT Стефани Дуткевич, такие места, как Баренцево море, рисуют более сложную картину того, как Арктика меняется в условиях глобального потепления. "Люди предполагали, что в Арктике наблюдается более высокая продуктивность и, следовательно, большее поглощение углерода. Что приятно в этом исследовании, так это то, что оно говорит: это не вся история. Мы начали разбирать реальные детали происходящего". Исследование, проведенное Дуткевич и ее соавторами, опубликовано в журнале Global Biogeochemical Cycles.

Моделирование MIT показало, что в среднем океан ежегодно хранил около 58 мегатонн углерода, и этот показатель увеличивался в среднем на 1 мегатонну в год в период с 1996 по 2007 год. Эти цифры подтверждают широко распространенную теорию: при меньшем количестве морского льда растет больше организмов, что в конечном итоге создает более крупный поглотитель углерода. Однако одно открытие усложняет эту, казалось бы, линейную зависимость. В самые тяжелые периоды сокращения морского льда, 2005 и 2007 годы, было обнаружено несоответствие: хотя в 2007 году Арктика потеряла больше ледяного покрова, чем в 2005 году, океан поглотил меньше углерода в 2007 году.

Это неожиданное наблюдение было связано с Гренландским и Баренцевым морями — регионами Северного Ледовитого океана, которые принимают более теплые воды из Атлантики. В более теплых условиях углерод менее растворим в морской воде. В Баренцевом море в 2007 году более высокие температуры привели к тому, что выделялось больше диоксида углерода, чем хранилось. Результаты указывают на тонкий баланс: поток углерода в океане зависит как от температуры воды, так и от биологической активности. Таким образом, хотя Северный Ледовитый океан в целом, по-видимому, хранит больше углерода, чем в предыдущие годы, увеличение поглотителя углерода может быть не таким большим, как предполагали ученые ранее.