Таяние вечной мерзлоты производит больше метана, чем ожидалось

Метан (CH₄) является мощным парниковым газом, чей потенциал глобального потепления примерно в 30 раз выше, чем у диоксида углерода (CO₂). Оба газа образуются в тающей вечной мерзлоте при разложении останков животных и растений, однако метан формируется только в отсутствие кислорода. До сих пор считалось, что больше парниковых газов образуется в сухих, хорошо аэрируемых почвах, где есть кислород. Кристиан Кноблаух и его коллеги теперь продемонстрировали, что насыщенные водой почвы вечной мерзлоты без кислорода могут быть в два раза вреднее для климата, чем сухие, — это означает, что роль метана была сильно недооценена.

Впервые в лабораторных условиях Кноблаух измерил и количественно оценил долгосрочное производство метана в тающей вечной мерзлоте. Команде пришлось ждать три года, прежде чем образцы возрастом около 40 000 лет из сибирской Арктики начали производить метан. Учёные наблюдали за процессами в мерзлоте в общей сложности семь лет, что является беспрецедентным по длительности исследованием.

Было обнаружено, что в бескислородных условиях образуются равные количества метана и CO₂. Однако, поскольку метан является гораздо более мощным парниковым газом, его влияние значительнее. Ранее, из-за невозможности измерить производство метана, предполагалось, что в отсутствие кислорода могут образовываться лишь его очень малые количества. «Крайне долгое время требуется для развития стабильных микроорганизмов, производящих метан, в тающей вечной мерзлоте, — объясняет Кноблаух. — Вот почему до сих пор было так сложно продемонстрировать образование метана».

«Комбинируя процессно-ориентированные и молекулярно-микробиологические методы, наше исследование впервые показывает, что метанобразующие микроорганизмы в тающей вечной мерзлоте оказывают значительное влияние на баланс парниковых газов», — добавляет соавтор Сузанне Либнер из Центра им. Гельмгольца в Потсдаме — GFZ (Немецкий исследовательский центр геонаук).

Команда использовала новые данные для улучшения компьютерной модели, оценивающей долгосрочное производство парниковых газов в вечной мерзлоте, и составила первые прогнозы. По оценкам учёных, к 2100 году почвы вечной мерзлоты Северной Европы, Северной Азии и Северной Америки могут произвести до 1 гигатонны метана и 37 гигатонн диоксида углерода. Однако остаются неопределённости: на какую глубину фактически оттает почва к тому времени и будет ли она влажной или сухой. Тем не менее, одно можно утверждать точно: новые данные позволят делать более точные прогнозы о влиянии таяния вечной мерзлоты на климат.