Выброс парниковых газов из вечной мерзлоты зависит от процессов связывания с минералами

Около четверти органического углерода, содержащегося в богатой льдом арктической вечной мерзлоте, микроорганизмам сложнее утилизировать. Причина — сильная связь органического материала, происходящего из остатков отмерших растений, с минеральными частицами почвы.

К такому выводу пришла исследовательская группа под руководством профессора д-ра Янет Ретемайер и д-ра Янника Мартенса из Института геологии и минералогии Кёльнского университета. Точные прогнозы высвобождения парниковых газов из отложений вечной мерзлоты, таким образом, сложнее, чем предполагалось ранее.

Результаты совместного проекта опубликованы в статье "Stabilization of mineral-associated organic carbon in Pleistocene permafrost" в журнале Nature Communications.

Арктика нагревается драматически быстро по сравнению с другими частями мира. Значительная её часть покрыта вечной мерзлотой и содержит огромные запасы углерода — почти в два раза больше, чем в атмосфере. Этот углерод происходит от растений, которые росли на протяжении тысяч лет, разлагались в почве, а затем оказались "замороженными".

Из-за сильного повышения температур в Арктике этот гигантский морозильник быстро тает. Древний углерод, хранящийся в нём, теперь может разлагаться микроорганизмами с выделением в атмосферу диоксида углерода и метана. Эти парниковые газы ускоряют глобальное потепление. Чем теплее становится, тем больше парниковых газов, в свою очередь, высвобождается из вечной мерзлоты, что вызывает дальнейший рост температур и ускоряет таяние мёрзлых грунтов.

Анализы кернов вечной мерзлоты длиной до 12 метров, взятых из сибирской Арктики и охватывающих период до 55 000 лет, показали, что значительная часть углерода (25–35%) связана с минеральными частицами и, следовательно, менее доступна для микроорганизмов. На эту связь влияли палеоклиматические условия: в тёплые и влажные периоды связывание углерода с минералами было слабее, а в холодные и сухие — сильнее, в основном с оксидами железа.

"Эти новые данные могут внести значительный вклад в повышение надёжности компьютерных моделей для прогнозирования выбросов парниковых газов из тающей вечной мерзлоты", — отметил Янник Мартенс.