Полярный лед раскрывает секреты углеродно-климатических обратных связей

Международная группа учёных использовала пузырьки воздуха в полярном льде доиндустриальной эпохи, чтобы измерить чувствительность земной биосферы к изменениям температуры. В статье, опубликованной на этой неделе в Nature Geoscience, исследователи впервые подтвердили и количественно оценили эту взаимосвязь, показав её влияние на циклы углерода между сушей, океаном и атмосферой. До сих пор эта связь лишь предполагалась.

Исследование показало, что земная биосфера поглощает меньше углерода в более тёплом климате. Это критически важно, поскольку примерно половина углекислого газа (CO₂), выброшенного в результате человеческой деятельности с 1850 года, была поглощена именно биосферой суши и океаном. Будущее поведение этих поглотителей оставалось значительным источником неопределённости в климатических прогнозах.

«До сих пор лишь предполагалось, что по мере потепления поверхности Земли способность наземных растений накапливать углерод снижается. В этом исследовании мы смогли количественно оценить эту взаимосвязь», — сказал соавтор статьи, старший научный сотрудник CSIRO доктор Дэвид Этеридж. Снижение накопления углерода биосферой приводит к повышению концентрации CO₂ в атмосфере. Это увеличивает температуру поверхности Земли, что приводит к ещё меньшему накоплению углерода биосферой, вызывая положительную обратную связь.

Команда проанализировала воздух, захваченный в образцах ледяных кернов с уникального участка Купола Лоу Австралийской антарктической программы и кернов Британской антарктической службы. Исследование сосредоточилось на изменениях CO₂, сохранённых во льду до, во время и после Малого ледникового периода (1500–1750 гг. н.э.). Этот период идеально подходит для изучения взаимосвязи CO₂ и температуры, так как он предшествовал влиянию промышленности и сельского хозяйства на концентрацию CO₂.

Исследование показывает, что на каждый градус Цельсия глобального повышения температуры наземная биосфера запасает на 20 частей на миллион меньше CO₂. «То, как растения и почвы реагируют на потепление, — одна из больших неизвестных в климатических прогнозах, поэтому для моделистов очень важно иметь независимые цифры для сравнения», — отметил соавтор работы доктор Питер Рейнер из Мельбурнского университета.