Нагрев тундры на два градуса удвоит выбросы углекислого газа
Ученые Красноярского научного центра СО РАН исследовали реакцию арктической почвы на потепление. Выяснилось, что с ростом температуры почвы на два градуса скорость выделения углекислого газа удваивается. Результаты исследования опубликованы в журнале Доклады академии наук. Геохимия.
Тундра зачастую разбита на ячейки, в центре каждой из которых заболоченный участок, а по краям — растительность. Такой ландшафт называется полигональным. Эти ячейки устроены достаточно сложно. Слой торфа и стоячей воды в середине ячейки подпирается снизу многолетней мерзлотой. Вдоль трещин в мерзлоте располагается растительность, которая и служит живой оградой для микро-болот. Реакцию такой системы на изменение климата предсказать непросто. Особенно важно знать, как будут изменяться потоки парниковых газов при изменении температуры и влажности в Арктике. Ведь если потепление приведет к высвобождению всех запасов почвенного углерода, то климат станет еще более жарким.
Ученые Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН создали специальные замкнутые камеры, в которых можно контролировать температуру и влажность образцов почвы и измерять, как они обмениваются парниковыми газами с окружающей средой. В лабораторных условиях они смоделировали арктическое лето — 80 суток относительно теплой погоды — тот промежуток времени, когда в тундре возможны активное образование, разложение и переработка органического вещества. Для эксперимента использовали арктическую почву, доставленную из Якутии. Оказалось, что при повышении температуры образцов на два градуса, скорость выделения углекислого газа вырастает почти в два раза.
Ученым было важно посмотреть, как ведет себя участок мерзлоты в течение всего «лабораторного лета». При поддержании обычных для нынешнего времени температур почва выделяла достаточно много углекислого газа в начале сезона — условной весной. После этот поток резко снижался до нуля к концу лета. Совсем другая картина наблюдалась при росте температуры на два градуса. В начале сезона потоки углерода из обычной и более теплой почвы были сопоставимы. Но для нагретой почвы скорость выделения практически не снижалась на протяжении всех 80 дней эксперимента. В результате с каждого квадратного метра площади более теплая почва будет выделять на 50 грамм больше углекислого газа, чем обычная.
«В нашем эксперименте нагрев арктической почвы на два градуса приводил к двукратному увеличению выделения ею углекислоты, если рассматривать полностью вегетационный сезон. Эти результаты важны для оценки потерь углерода мерзлотными экосистемами при прогнозировании последствий глобального потепления в высоких широтах», — пояснила Светлана Евграфова, одна из авторов исследования, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института леса им. В. Н Сукачева СО РАН.