Фото: Alfred-Wegener-Institut / Jaroslav Obu
Значительная часть древнего углерода, высвобождающегося при таянии арктической вечной мерзлоты, остается в донных отложениях, а не быстро попадает обратно в атмосферу. К такому выводу пришли специалисты Института Альфреда Вегенера и Центра морских экологических исследований MARUM при Бременском университете.
Исследование проводилось у побережья острова Кикиктарук, также известного как остров Хершел, в Канаде. Ученые изучили керны донных отложений, сформировавшиеся примерно за 50 лет. Выяснилось, что большие объемы органического углерода уносятся с суши в море, однако лишь небольшая его часть включается в активный углеродный цикл океана.
По словам ведущего автора работы Мануэля Рубена, микроорганизмы преобразуют в газы около 10% органического углерода из отложений. Эти соединения поднимаются в толщу воды и могут затем попасть в атмосферу, тогда как основная масса углерода сохраняется на морском дне.
Арктические экосистемы вечной мерзлоты содержат около 1300 гигатонн органического углерода, значительная часть которого образовалась из древних растительных остатков. Еще примерно 400 гигатонн находятся в океанических и дельтовых отложениях. При потеплении региона реки и разрушающиеся берега переносят этот материал в Северный Ледовитый океан, причем ежегодный объем поступления оценивается до 0,02 гигатонны и к 2100 году может вырасти на 70–150%.
Изотопный анализ показал, что обитающие в донных отложениях микроорганизмы предпочитают более свежий углерод морского происхождения, например остатки недавно появившихся водорослей. Древний углерод из вечной мерзлоты используется ими в меньшей степени, однако часть этого материала может разрушаться еще до достижения морского дна.
Перенос углерода в море способен менять не только объем выбросов парниковых газов, но и прибрежные экосистемы. Размытые отложения делают воду мутнее, а растворенный органический углерод затемняет ее, из-за чего водорослям становится сложнее получать свет для образования биомассы и кислорода. Дополнительное изучение этих процессов запланировано в рамках международной экспедиции «Arctic Pulse» в 2027 году, а результаты исследования опубликованы в Nature Geoscience.