Сколько вечной мерзлоты растает в этом веке и куда уйдет её углерод?

Новое исследование, объединяющее процессную биогеохимическую модель с наблюдательными данными, показывает, что большая часть углерода оттаявшей вечной мерзлоты останется в ранее замёрзших слоях. Однако её таяние создаст значительные проблемы для усилий по смягчению последствий изменения климата, если этот процесс ускорится. Работа учёных из Китая и США опубликована в журнале Earth's Future.

Вечная мерзлота, содержащая около 563 гигатонн (Гт) углерода, подстилает 15% территории Северного полушария. Её таяние действует как положительная обратная связь, усиливая глобальное потепление за счёт выбросов углекислого газа. Сложность прогнозирования связана с множеством факторов: региональными различиями, нехваткой данных, изменением растительного покрова, экстремальными погодными явлениями и сложными взаимодействиями в системе «атмосфера–растения–почвы–мёрзлые слои–микробы».

Моделирование, проведённое под руководством Лей Лю из Чжэнчжоуского университета (Китай) и учитывающее процессы в почвах на глубине до 6 метров, рассмотрело два сценария будущего (SSP). При оптимистичном сценарии (SSP126, потепление до 2.0°C) к 2100 году для разложения станет доступно 119 Гт углерода, а при экстремальном (SSP585) — 252 Гт. Однако, согласно модели, в атмосферу попадёт лишь 4–8% этого углерода (максимум 10 и 20 Гт соответственно). Для сравнения, антропогенные выбросы углерода в 2023 году составили 11.3 Гт.

Хотя прямой выброс углерода в этом веке может оказаться не столь масштабным, таяние мерзлоты высвобождает азот в почве, что значительно стимулирует рост растений. В модели это привело к увеличению запасов азота в растительности на 10–26 млн тонн, а углерода — на 0.4–1.6 Гт в зависимости от сценария. Эти изменения уже трансформируют видовой состав и динамику экосистем. Крупнейшей неопределённостью остаются действия человечества, от которых зависит будущий путь развития и, следовательно, масштабы таяния.