Бактерии высвобождают углерод, влияющий на климат, из тающей вечной мерзлоты

Новое исследование, основанное на научном отборе проб в районе "ржавого стока углерода" на торфянике с вечной мерзлотой в Швеции, показало, что железосодержащие минералы не удерживают органический углерод. Это обширный источник CO₂ и метана, не учитываемый в прогнозах глобального потепления. Работа, проведённая учёными из Тюбингенского и Бристольского университетов на территории торфяника Стордален в Абиску, Швеция, опубликована в журнале Nature Communications.

Около четверти суши в Северном полушарии занято вечной мерзлотой, в которой, по оценкам, содержится примерно в два раза больше углерода, чем в современной атмосфере Земли. По мере потепления климата эти почвы всё больше оттаивают. Исследовательская группа под руководством профессора Андреаса Капплера и Моники Патцнер из Центра прикладных геонаук, а также доктора Кейси Брайс из Бристольского университета, в сотрудничестве с профессором Томасом Борхом из Университета штата Колорадо, изучила, как этот процесс влияет на почвенные микроорганизмы. Учёные исходили из того, что таяние увеличивает доступность органического углерода для микробов, что, в свою очередь, высвобождает огромные количества CO₂ и метана, ускоряя парниковый эффект и создавая порочный круг.

«Мы знаем, что железосодержащие минералы защищают органический углерод от биодеградации в различных средах и, следовательно, могли бы быть стоком углерода даже после оттаивания мерзлоты», — говорит профессор Капплер. Реактивное железо присутствует в виде своеобразной ржавчины и теоретически может улавливать органический материал, образуя «ржавый сток углерода». Однако, проанализировав образцы почвенной влаги и керны вдоль градиента таяния мерзлоты, команда обнаружила, что микроорганизмы способны использовать железо в качестве источника пищи, высвобождая связанный углерод в почвенную воду.

«"Ржавый сток углерода" обнаруживается только в нетронутой вечной мерзлоте; этот сток теряется при её оттаивании», — резюмирует ведущий автор публикации Моника Патцнер. По её словам, высвобождаемый углерод, по-видимому, обладает высокой биодоступностью, и бактерии могут немедленно преобразовать его в парниковые газы. Этот процесс в настоящее время отсутствует в моделях прогнозирования изменения климата, и его необходимо учитывать. На основе данных из других регионов Северного полушария исследователи ожидают, что их выводы будут применимы к вечной мерзлоте по всему миру.