Мониторинг изменений количества водно-болотных угодий в регионах, где происходит таяние вечной мерзлоты, должен занимать одно из важнейших мест в комплексе усилий по прогнозированию будущих темпов изменения климата, свидетельствуют новые исследования.

Таяние вечной мерзлоты вызвано глобальным потеплением, которое нагревает северные высокие широты быстрее, чем другие участки Земли. Выброс углерода вечной мерзлоты в атмосферу может ускорить темпы изменения климата. Если даже небольшая часть углерода выделяется в виде метана (CH4), более сильнодействующего парникового газа, чем CO2, тогда обратная связь становится еще значительнее.

На Земле насчитывается около миллиона квадратных километров торфяных болот из тающей вечной мерзлоты, где хранится примерно 20 % общих запасов углерода вечной мерзлоты, которая, согласно прогнозам, растает уже в этом веке. Скорость, с которой замерзшие органические почвы потенциально могут разлагаться, в пять раз больше, чем для замерзших минеральных почв. При этом торф после оттаивания, вероятно, будет непропорционально заполнен водой, что создаст благоприятные условия для выброса метана.

В новом исследовании ученые измерили темпы высвобождения метана при таянии торфяников в бореальном районе северной Канады. Вечная мерзлота в этих экосистемах приводит к образованию водно-болотных угодий, которые могут быть основными источниками метана. Однако, вопреки ожиданиям, при разложении древнего растительного материала, который содержался в вечной мерзлоте, выделялось очень мало метана. Основным его источником оказалось новое органическое вещество, полученное из растительности, которая колонизировала эти водно-болотные угодья после таяния вечной мерзлоты.

«Мы обнаружили, что при таянии вечной мерзлоты выбросы метана из северных торфяников в большей степени обусловлены изменениями в масштабах водно-болотных угодий, чем производством метана в результате разложения ранее замерзшего органического вещества», — сообщил доктор Иэн Хартли из Колледжа наук о жизни и окружающей среде Эксетерского университета.

Ученые считают необходимым совершенствовать возможности мониторинга и прогнозирования будущих изменений масштабов водно-болотных угодий. «Для этой цели можно использовать спутники, однако прогнозирование местоположения и времени таяния в районах вечной мерзлоты — и, следовательно, развитие водно-болотных угодий — остается проблемой. Таяние связано с повышением температуры, но поскольку растительность и почва изолируют вечную мерзлоту, прогнозы также должны учитывать последствия изменения климата для растительности», — сказал профессор Мэтью Уильямс из Университета Эдинбургской школы геофизических исследований.

Ожидается, что в 21 веке потепление высокоширотных лесных и тундровых районов продолжится, приводя к таянию обширных приповерхностных слоев вечной мерзлоты. Это, в свою очередь, спровоцирует экологические и биогеохимические изменения, которые также повлияют на изменение климата и окружающей среды. Некоторые области вечной мерзлоты будут влажными на поверхности, а другие — более сухими. По словам ученых, выделение таких областей важно для прогнозирования выбросов парниковых газов.

Исследование опубликовано в журнале Nature Climate Change.