Порочный круг: как выбросы метана из нагревающихся водно-болотных угодий могут усугубить изменение климата

Потепление в Арктике усиливает выбросы метана, способствуя формированию порочного круга обратной связи, который может ещё больше ускорить изменение климата, согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Nature. Авторы работы установили, что значительная часть недавнего роста метана в атмосфере связана с естественными источниками, активизировавшимися из-за потепления.

Метан — второй по распространенности антропогенный парниковый газ после CO₂, но он удерживает примерно в 30 раз больше тепла в расчете на 100 лет. С начала промышленной революции на его долю приходится около четверти потепления на Земле. Ученые из NOAA и CIRES наблюдали быстрый рост концентрации метана в атмосфере в последние годы. При этом с 2007 года отмечается устойчивое увеличение выбросов из микробных источников (почти половина глобальных выбросов метана), таких как водно-болотные угодия.

Проанализировав сезонные колебания уровня метана за последние четыре десятилетия, исследователи обнаружили, что его сезонная амплитуда (разница между пиковым и минимальным уровнем в течение года) уменьшается в северных высоких широтах, включая Арктику. Моделирование показало, что эта тенденция с 1980-х годов в значительной степени является результатом увеличения выбросов метана из заболоченных территорий. Усиление осадков в Арктике расширило региональные водно-болотные угодья на 25% в теплые месяцы, а рост температур способствует таянию вечной мерзлоты. Растаявшие, насыщенные водой почвы создают идеальные условия для жизнедеятельности метаногенных архей, что ведет к увеличению выбросов и дальнейшему ускорению потепления.

«Это исследование, наряду с несколькими предыдущими, предоставило косвенные доказательства потенциальной климатической обратной связи по выбросам метана, на которую мы не сможем напрямую повлиять», — отметила соавтор работы Синь (Линдси) Лань. Она добавила, что резкий рост атмосферного метана и его климатические эффекты с 2007 года напоминают наиболее драматичные события потепления в прошлом, положившие конец ледниковым периодам.

Модели команды также показали 10-процентное увеличение концентрации гидроксильных радикалов (OH) с 1984 года. Эти высокореактивные молекулы удаляют метан из атмосферы. Поскольку их нельзя измерить напрямую в глобальном масштабе, ранее при расчетах часто предполагали постоянный уровень OH. Новые данные указывают, что это предположение может быть ошибочным, и атмосфера удаляет больше метана, чем считалось, а значит, фактические выбросы ещё выше.

Понимание конкретных источников выбросов критически важно для климатической политики. Хотя микробные выбросы ответственны за большую часть роста метана, антропогенные выбросы от сжигания ископаемого топлива остаются значимым фактором. «Нам необходимо агрессивно сокращать все выбросы парниковых газов из источников, которые мы можем контролировать», — подчеркнула Лань. Она отметила, что в вечной мерзлоте сейчас содержится как минимум в два раза больше углерода, чем в атмосфере, и её масштабное таяние может вызвать необратимые изменения климата планеты.