Сезонный размах колебаний углекислого газа расширяется по мере его накопления в атмосфере Земли

Уровень углекислого газа (CO₂) в атмосфере ежегодно растет и падает по мере того, как растения в процессе фотосинтеза и дыхания поглощают газ весной и летом и выделяют его осенью и зимой. Новое исследование под руководством ученых из Института океанографии Скриппса (SIO) показывает, что размах этих сезонных колебаний увеличивается из-за дополнительных выбросов CO₂ от сжигания ископаемого топлива и других видов деятельности человека.

Наблюдения за атмосферным CO₂, проведенные с самолетов на высотах от 3 до 6 км, показывают, что сезонные колебания существенно изменились за последние 50 лет. Амплитуда увеличилась примерно на 50% в высокоширотных регионах к северу от 45° с.ш. по сравнению с данными авиационных наблюдений конца 1950-х — начала 1960-х годов. Это означает, что больше углерода накапливается в лесах, другой растительности и почвах Северного полушария летом и высвобождается осенью и зимой. Это четкий сигнал широкомасштабных изменений в северных экосистемах под влиянием роста концентрации CO₂, потепления и изменений в землепользовании.

"Атмосферные наблюдения за углекислым газом важны, поскольку они показывают совокупный эффект экологических изменений на больших территориях", — говорит ведущий автор исследования Хизер Гравен из SIO. Данные были получены в ходе многолетнего авиационного исследования атмосферной химии HIPPO. Ученые сравнили недавние данные с данными, собранными в 1958–1961 годах, которые проанализировал геохимик SIO Чарльз Дэвид Килинг. Концентрация CO₂ в атмосфере в мае 2013 года впервые в истории человечества превысила 400 ppm на Мауна-Лоа.

Точные причины усиления сезонных колебаний CO₂ еще предстоит определить. Наблюдаемое увеличение амплитуды за последние 50 лет больше, чем ожидалось от эффектов потепления и повышения концентрации CO₂, и больше, чем моделируют климатические модели Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC). Это не ставит под сомнение реакцию климата на CO₂ в моделях IPCC, но указывает на необходимость лучшего понимания процессов в экосистемах для улучшения прогнозов. Основной вывод заключается в том, что северные экосистемы ведут себя иначе, чем 50 лет назад.