Углерод северной вечной мерзлоты пришел в движение — мы оценили масштабы

Одними из самых быстро меняющихся частей нашей планеты являются самые холодные ландшафты вблизи вершины земного шара, к югу от Арктики. Этот регион нагревается в два-четыре раза быстрее, чем в среднем по миру. Мерзлый грунт под этими бореальными лесами и безлесными равнинами, или тундрой, быстро оттаивает. Это проблема, потому что вечная мерзлота содержит огромное количество уязвимого углерода — более чем в два раза больше, чем уже присутствует в атмосфере. Часть этого углерода теперь приходит в движение.

В рамках Глобального углеродного проекта ученые впервые опубликовали полный бюджет парниковых газов для северного региона вечной мерзлоты, суммирующий источники и стоки. Исследование содержит смесь хороших и не очень хороших новостей для климата. Вечная мерзлота — это грунт, который остается замерзшим, накапливая за тысячи лет феноменальные запасы углерода, превышающие триллион тонн. При оттаивании микробы разлагают органическое вещество, выделяя углекислый газ (CO₂) или, в бескислородных условиях (например, в озерах), более мощный парниковый газ — метан (CH₄). Также выделяется закись азота (N₂O).

Группа ученых из 35 исследовательских институтов собрала и оценила все доступные наблюдения и моделирование выбросов парниковых газов на суше, в пресных водах и в атмосфере за период 2000–2020 годов. Они обнаружили, что регион вечной мерзлоты выступает как небольшой или средний сток CO₂, поглощая от 29 до 500 миллионов тонн углерода в год, в основном за счет бореальных лесов. Однако он одновременно является источником метана и закиси азота.

В расчете на 100-летний период совокупный вклад всех трех газов в глобальное потепление близок к нейтральному: охлаждающий эффект от поглощения CO₂ компенсирует потепление от выбросов метана и N₂O. Но на 20-летнем масштабе текущие выбросы являются чистым источником потепления из-за сильного потенциала метана.

Будущие выбросы остаются неопределенными. Модели Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC) предполагают возможность сохранения стока CO₂ в XXI веке, но они часто игнорируют такие события, как быстрое проседание мерзлоты и экстремальные лесные пожары. Пожары 2021 года в Сибири и 2023 года в Канаде, каждый из которых выбросил около полумиллиарда тонн углерода, способны свести на нет сток CO₂. Единственный способ удержать углерод вечной мерзлоты в земле — быстро сократить и в конечном итоге исключить антропогенные выбросы парниковых газов.