Вечная мерзлота в условиях изменения климата: Модели прогнозируют реакцию Арктики на глобальное потепление

Арктика нагревается особенно быстро из-за глобального потепления, что ведет к таянию вечной мерзлоты, в почвах которой хранится примерно вдвое больше углерода, чем в атмосфере. Ученые используют все более детальные климатические модели, чтобы исследовать последствия этого для глобального климата и учесть важные обратные связи.

Таяние вечной мерзлоты высвобождает огромные запасы углерода, законсервированные в виде мертвых растений. Микроорганизмы разлагают этот материал с выделением парниковых газов — CO₂ или метана (CH₄), чей потенциал глобального потепления в 28 раз выше, чем у CO₂ на столетнем горизонте. Ключевой вопрос — станет ли Арктика в будущем более влажной или сухой, так как это определяет форму выбросов углерода. Моделирование с использованием модели MPI-ESM показывает, что логика «больше влаги — больше метана» не всегда верна: осушение почв может усилить локальный нагрев и стимулировать производство метана.

«Поистине удивительно, что пространственно ограниченный процесс может иметь такие далеко идущие последствия», — отмечает исследователь MPI-M Филипп де Врезе. Модели также позволили оценить влияние эрозии береговой вечной мерзлоты, которая может снизить поглощение CO₂ внутренней частью Северного Ледовитого океана на 9–19%. Для точного моделирования этих сложных процессов, часто происходящих на метровом масштабе, в проекте «Q-Arctic» ученые работают над интеграцией данных наблюдений в модель ICON для учета неоднородности ландшафта в пределах крупных ячеек сетки модели.