Понимание влияния потепления климата на высвобождение углерода из тундры

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что потепление климата меняет динамику тундровых экосистем и заставляет их высвобождать накопленный углерод. Эти изменения могут превратить тундры из поглотителей углерода в его источники, усугубляя последствия изменения климата.

Международная команда из более чем 70 ученых использовала специальные открытые камеры (OTCs), которые работают как мини-теплицы, блокируя ветер и сохраняя тепло. С их помощью они смоделировали эффекты потепления на 28 тундровых участках по всему миру. Экспериментальное потепление привело к повышению температуры воздуха на 1,4 °C и температуры почвы на 0,4 °C, а также к снижению влажности почвы на 1,6%. Эти изменения увеличили экосистемное дыхание (выделение CO₂) на 30% в течение вегетационного сезона из-за усиления метаболической активности в почве и растениях. Эффект сохранялся как минимум 25 лет после начала эксперимента.

«Мы знали из предыдущих исследований, что, вероятно, обнаружим увеличение дыхания при потеплении, но нашли замечательный рост — почти в четыре раза больше, чем предполагалось ранее, хотя он варьировался в зависимости от времени и места», — говорит ведущий автор исследования Сибрин Маес из Университета Умео.

Рост экосистемного дыхания также варьировался в зависимости от местных почвенных условий, таких как содержание азота и уровень pH. Это означает, что географические различия в реакции будут значительными: некоторые регионы, особенно части Сибири и Канады, высвободят больше углерода, чем другие. Понимание этой связи важно для создания более точных климатических моделей.

«Мы ожидаем увеличения дыхания по всей арктической и альпийской тундре, но дополнительные in situ данные, особенно о локальных почвенных условиях, являются ключом к снижению неопределенностей и уточнению наших прогнозов», — отмечает профессор Матти Кумму из Университета Аалто. Эти результаты служат важной основой для улучшения климатических моделей.