Таяние вечной мерзлоты влияет на климат, но неясно, насколько сильно

Бореальные леса и арктическая тундра подстилаются миллионами квадратных километров вечной мерзлоты. Ученые до сих пор не уверены, как таяние этой долго мерзлой почвы повлияет на климат. Почвы и растительность в регионе исторически удерживали большие запасы углерода и азота, которые являются компонентами парниковых газов. По мере оттаивания грунта неопределенная пока часть этих элементов вернется в атмосферу в виде парниковых газов.

Исследователи сравнили большой массив данных, анализирующих текущие выбросы региона двумя способами: на основе измеренных потоков углерода и азота из почвы и растительности («снизу вверх») и на основе атмосферных измерений парниковых газов («сверху вниз»).

Расчеты по обоим методам показывают, что северный регион вечной мерзлоты будет источником парниковых газов в течение следующих 20 лет, но станет примерно нейтральным по парниковым газам в течение 100 лет. Разница зависит от баланса между углекислым газом (CO₂), который остается в атмосфере очень долго, и метаном, который является мощным, но короткоживущим парниковым газом. Выбросы закиси азота оказались относительно небольшими. Оба метода дали сильно различающиеся оценки объемов выбросов разных газов, что подчеркивает необходимость дальнейших исследований.

Оценки «снизу вверх» для CO₂ особенно неопределенны, но они предполагают, что север выбрасывает CO₂ от таких источников, как лесные пожары и реки, почти с той же скоростью, с какой поглощает его в основном через бореальные леса и водно-болотные угодья. Динамика метана также неясна, но работа показывает, что регион ежегодно выделяет около 38 тераграммов углерода в виде метана (в основном с водно-болотных угодий и внутренних водоемов).

Подход «сверху вниз» оказался более оптимистичным, предполагая, что северный регион вечной мерзлоты ежегодно поглощает на 312–862 тераграмма углерода в виде CO₂ больше, чем выделяет. Однако этот анализ также показал, что регион является чистым источником метана, ежегодно выделяя примерно на 15 тераграммов углерода в виде метана больше, чем поглощает.

Дальний Север содержит более чем в два раза больше углерода, чем сегодня находится в атмосфере, поэтому таяние вечной мерзлоты может радикально повлиять на климат. Однако удаленность региона и сложный рельеф затрудняют работу в нем, что приводит к неопределенности, описанной исследователями. Исследование опубликовано в журнале Global Biogeochemical Cycles.