Корни растений увеличивают выбросы углерода из почв вечной мерзлоты

Ключевой неопределенностью в климатических прогнозах является объем углерода, выбрасываемого тающей вечной мерзлотой в Арктике. Корни растений в почве стимулируют микробное разложение — механизм, называемый приминг-эффектом. Международная исследовательская группа под совместным руководством Фриды Койпер из INRAE и Университета Умео и Биргит Вильд из Стокгольмского университета показала, что один только приминг-эффект может привести к эмиссии 40 миллиардов тонн углерода из вечной мерзлоты к 2100 году. Исследование опубликовано в Nature Geoscience.

Вечная мерзлота содержит столько же углерода, сколько все растения на Земле и атмосфера вместе взятые. Ранее ученые прогнозировали, что глобальное потепление приведет к выбросу 50–100 миллиардов тонн углерода из мерзлоты к 2100 году. Новое исследование показывает, что дополнительный вклад дает приминг-эффект: корни растений поставляют сахара почвенным микроорганизмам, что позволяет микробам активнее разлагать органическое вещество почвы, усиливая выбросы парниковых газов.

«Мы знали о приминг-эффекте с 195-х годов, но не понимали, может ли это мелкомасштабное экологическое взаимодействие значительно влиять на глобальный углеродный цикл», — отмечает Фрида Койпер.

Ученые объединили карты растительной активности, данные о содержании углерода в почвах из Северной циркумполярной базы данных и результаты масштабного анализа литературы по примингу и свойствам корней. Расчеты показали, что приминг-эффект увеличивает микробное дыхание почв на 12%, что приведет к дополнительной потере 40 млрд тонн углерода к 2100 году. Это составляет почти четверть от оставшегося «углеродного бюджета» для удержания глобального потепления в пределах 1,5°C.

«Эти новые данные демонстрируют, как важно учитывать мелкомасштабные экологические взаимодействия, такие как приминг-эффект, в глобальном моделировании выбросов парниковых газов», — подчеркивает Биргит Вильд.