В журнале Nature Communications опубликованы результаты исследований, проведенных учеными ТГУ (Россия), Университета Умео (Швеция) и Обсерватории Миди-Пиринейз (Франция). В статье впервые в истории дана комплексная оценка эмиссии углерода с поверхности рек и озер Сибири – одной из наименее изученных, но крупнейших северных экосистем в мире, переживающих быстрое таяние вечной мерзлоты. Наряду с этим проведен анализ общего транспорта растворенного органического углерода всеми сибирскими реками в Северный Ледовитый океан. Установлено, что туда поступает в девять раз меньше углерода, нежели выделяют водоемы Сибири.
Статья опубликована в журнале Nature Communications. В ходе исследований, проведенных с 2016 по 2018 год, были собраны данные по репрезентативным озерам и рекам Сибири на расстоянии более двух тысяч километров, в том числе по основному руслу крупнейшей водной артерии Арктики – реки Обь, – говорит один из авторов статьи, директор Центра коллективного пользования «Мегапрофиль» научного управления ТГУ Сергей Воробьев.
– Полученные результаты показали, что вклад Сибири в поставку углерода в Северный Ледовитый океан и атмосферу был сильно недооценен, как и влияние макрорегиона на формирование климата на планете. В ходе исследований ученые использовали два метода: анализировали концентрацию растворенного углерода в воде и оценивали масштабы эмиссии с помощью камер, на которых установлены датчики, регистрирующие концентрацию CO2.
Результаты исследований показали, что не только теплые, но и холодные районы Сибири, богатые вечной мерзлотой, вносят важный вклад в общий высокий уровень выбросов углерода. В настоящее время в высокоширотных регионах потепление ускорилось, при этом среднегодовая температура повышается быстрее, чем в среднем в мире. Так, научные данные говорят о том, что на севере Сибири за последние 50 лет температура повысилась на четыре градуса. Это делает вечную мерзлоту более уязвимой для оттаивания.
«Когда вечная мерзлота тает, она выделяет значительное количество органического углерода, что приводит к его разложению и выбросу в атмосферу диоксида углерода (CO2) и метана (CH4), – поясняет Сергей Воробьев. – Значительная часть наземного неорганического и органического углерода попадает во внутренние воды, что влечет за собой дополнительные выбросы углекислого газа и метана с поверхности воды в атмосферу. Масштабы эмиссии углерода зависят в том числе и от типа зон вечной мерзлоты. Спорадическая (островная) и прерывистая мерзлота более подвержены таянию, нежели сплошная, поэтому их вклад в эмиссию углерода более заметен.
В целом масштабы эмиссии оказались значительно выше, нежели предполагалось ранее. В среднем выбросы углерода с поверхности внутренних вод составили 0,08-0,10 петаграмм С год. Поступление углерода в атмосферу из внутренних вод была почти на порядок выше, чем экспорт углерода реками в Северный Ледовитый океан.
По мнению авторов, масштабы эмиссии могут быть обусловлены равнинной местностью Западной Сибири, большим количеством водных объектов и длительным временем прохождения воды и благоприятным условиям для разложения и дегазации углерода, полученного с суши, во внутренних водах воды.
Авторы статьи подчеркивают необходимость дальнейших исследований эмиссии углерода, что будет способствовать улучшению понимания региональных различий в современном углеродном цикле и поможет точнее прогнозировать будущее климата в малоизученных районах чувствительных к потеплению.