Ежегодно миллионы тонн метана и других веществ органического происхождения, находящихся в подводной вечной мерзлоте под Северным Ледовитым океаном, тают и просачиваются на поверхность. Новое исследование показало, что изменение климата способно ускорить выброс этих газов, усиливая парниковый эффект.
Откуда вечная мерзлота под водой?
Вечная мерзлота под водой не образуется. Ее подводные участки образовались в ходе затопления части суши в конце палеолитического ледникового периода, когда уровень моря поднялся на 120 метров около 18 000–14 000 лет назад.
Большая часть затопленной таким образом мерзлоты находится на континентальном шельфе под Северным Ледовитым океаном. Поскольку прибрежные воды Северного Ледовитого океана теплее, чем температура воздуха на поверхности, вечная мерзлота начинает таять после затопления.
Конечно, температура соленой воды в Северном Ледовитом океане в отдельные периоды может быть и ниже 0 ° C, но, как правило, она все же выше нулевой. При этом, скорость таяния затопленной мерзлоты растет по мере роста температуры воды, которая повышается в связи с глобальным потеплением. В среднегодовом исчислении сейчас она выше температуры воздуха на поверхности на 10 ° C.
«Поскольку этот осадок находится в недоступном месте, есть лишь немного разрозненных данных о том, сколько органического углерода в виде метана и других соединений похоронено там, и как быстро эти газы уходят в океан и атмосферу наверху», — говорит автор исследования Сара Сайеди, докторант кафедры науки о растениях и дикой природе в Университете Бригама Янга в Солт-Лейк-Сити.
Фото: USGS
Грозит ли планете катастрофический сценарий
Некоторые ученые считают этот природный резервуар бомбой замедленного действия, которая может внезапно выбросить в атмосферу значительный объем парникового газа и вызвать стремительную климатическую катастрофу. Но Сайеди и ее коллеги предполагают другой сценарий: вместо внезапного выброса эти газы медленно просачивались из вечной мерзлоты на протяжении веков. Изменение климата, вызванное деятельностью человека, может ухудшить ситуацию за счет увеличения скорости выброса, но это ускорение будет происходить в течение нескольких столетий, а не десятилетий или лет.
«Тем не менее, решения, которые мы принимаем сегодня, повлияют на то, как это будет происходить», — сказал Сайеди Live Science.
В своем новом исследовании, опубликованном 22 декабря в журнале Environmental Research Letters , команда попыталась составить полную картину подводной вечной мерзлоты, используя все отдельные данные, доступные в настоящее время. Они также попросили 25 ученых, занимающихся вечной мерзлотой, использовать свой опыт, чтобы оценить, сколько органического углерода скрыто в каждом слое вечной мерзлоты.
В результате была получена более подробная картина экосистемы в целом. Подсчитано, что подводная вечная мерзлота в настоящее время содержит около 60 миллиардов тонн метана и 560 миллиардов тонн органического углерода, связанного в других соединениях. По оценкам исследователей, за счет таяния подводной вечной мерзлоты в атмосферу ежегодно выбрасываются около 140 миллионов тонн углекислого газа и 5,3 миллиона тонн метана. Это примерно соответствует углеродному следу Испании. При этом авторы отметили, что из-за нехватки данных полнота оценки выбросов остается весьма неопределенной.
Авторы также пришли к выводу, что большая часть выбросов парниковых газов из тающей подводной вечной мерзлоты произошла не в результате недавней деятельности человека, а после последнего ледникового максимума, когда ледяные щиты достигли своей наибольшей толщины. Но изменения, вызванные деятельностью человека, могут увеличивать эти выбросы, причем ее последствия будут растянуты «на несколько сотен или тысяч лет».
Эксперты ожидают, что, если выбросы углерода в результате деятельности человека будут продолжаться в сегодняшнем режиме, уровень выбросов парниковых газов из подводной вечной мерзлоты в течение следующих 300 лет существенно возрастет. Если выбросы будут расти прежними темпами в течение 21 века, то вечная мерзлота будет выделять в четыре раза больше парниковых газов, чем если бы выбросы начали сокращаться к концу этого года и достигли нулевого уровня к 2100 году.
Но даже при сценарии сегодняшнего роста промышленных выбросов, и, соответственно, относительно высоких темпов таяния подводной мерзлоты в течение следующих нескольких столетий, этого будет недостаточно для создания так называемой «метановой бомбы» — однократного катастрофического выброса в атмосферу большого количества метана.
По словам Сайеди, игнорируя подводную вечную мерзлоту в моделях изменения климата, ученые рискуют ошибиться в расчетах количества парниковых газов, выбрасываемых в атмосферу. Это может исказить постановку реалистичных задач по сокращению промышленных выбросов. Ученые надеются, что в ближайшие пять-десять лет дополнительные исследования подводной вечной мерзлоты помогут заполнить пробелы в наших знаниях.
По материалам Live Science
Арктический регион нагревается сильнее, чем другие регионы Земли. В канадской Арктике уже начали таять слои вечной мерзлоты, которые, как предполагалось, должны были оставаться замороженными еще не менее 70 лет.
Читайте также:
NASA: таяние льдов разогревает планету сильнее, чем парниковые газы
Северный Ледовитый океан очистится ото льда через 20 лет
