Альпийская тундра выбрасывает в атмосферу давно замороженный CO₂, усугубляя потепление климата

Таяние вечной мерзлоты в высокогорных экосистемах может быть скрытым и малоизученным источником выбросов углекислого газа в атмосферу, как показывают новые исследования Университета Колорадо в Боулдере. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, демонстрирует, что альпийская тундра в хребте Фронт-Рейндж в Колорадо ежегодно выделяет больше CO₂, чем поглощает, что потенциально создает петлю положительной обратной связи.

Аналогичный феномен наблюдается в Арктике, где таяние вечной мерзлоты высвобождает запасы CO₂, захороненные веками. Ученые задались вопросом, происходит ли то же самое в альпийских условиях. «Это исследование — явное указание на то, что это действительно так», — сказал ведущий автор работы Джон Ноулз.

В то время как леса считаются важными поглотителями углерода, таяние мерзлоты меняет уравнение. Когда ранее замерзшая почва оттаивает, питательные вещества становятся доступными для микробов, которые, в отличие от растений, могут быть активны круглый год.

Для изучения этого эффекта исследователи в течение семи лет (2008–2014) измеряли поток CO₂ между поверхностью и атмосферой на долгосрочном экологическом исследовательском участке Нивот-Ридж в Колорадо. Анализ проб почвы с помощью радиоуглеродного датирования показал, что безлесные тундровые ландшафты выше 11 000 футов (~3350 м) являются чистым источником CO₂, причем часть этого углерода оказалась относительно старой. Это указывает на более высокую, чем ожидалось, круглогодичную микробную активность даже при отсутствии мощного снежного покрова.

«Сюрприз здесь в том, что мы показываем сохранение зимней микробной активности в районах вечной мерзлоты, где из-за ветра не накапливается много изолирующего снега», — отметил Ноулз.

Хотя чистый вклад альпийской тундры в выбросы CO₂ невелик по сравнению с поглотительной способностью лесов, этот эффект может противодействовать сокращению атмосферного CO₂ в горных экосистемах. «Теперь у нас есть доказательства того, что изменение климата может высвобождать углерод, хранившийся в этом ландшафте десятилетиями или веками», — заключил ученый. Эти данные необходимо учитывать в будущих прогнозах глобального потепления.