Исследование было опубликовано в журнале Nature Geoscience.В рамках проекта под руководством исследователя UAF Кэти Уолтер Энтони изучались озера на Аляске, в Канаде, Швеции и Сибири, где таяние вечной мерзлоты, окружающее озера, привело к расширению береговой линии озера за последние 60 лет. Используя исторический анализ аэрофотоснимков, отбор проб почвы и метана, а также радиоуглеродное датирование, проект впервые количественно оценил силу современной обратной связи углерода вечной мерзлоты с потеплением климата.
Хотя ожидается, что в ближайшее время произойдет крупный выброс углерода из вечной мерзлоты, результаты этого исследования почти не показывают признаков того, что он начался.В исследовании использовалось радиоуглеродное датирование для определения возраста метана, выбрасываемого из зон расширения, где недавно выросли арктические озера для поглощения и оттаивания вечной мерзлоты на суше. Возраст этого метана отражает возраст древней вечной мерзлоты, таявшей рядом с озерами и под ними, и обеспечивает самый большой из известных наборов данных по радиоуглеродным датированным выбросам метана.Эти данные важны для моделей изменения климата, поскольку выбросы в результате таяния вечной мерзлоты могут существенно повлиять на уровни парниковых газов в атмосфере.
Старый углерод не является частью этого уравнения, если он остается в замороженной почве, но он выделяется в виде метана и углекислого газа при таянии и разложении вечной мерзлоты.Уолтер Энтони сказал, что миллиарды тонн углерода, хранящиеся в вечной мерзлоте, примерно в два раза больше, чем в настоящее время в атмосфере.
Многие исследователи обеспокоены тем, что, если старый углерод начинает круговорот, он может создать петлю обратной связи — его выбросы будут способствовать потеплению, что опять же способствует оттаиванию большего количества вечной мерзлоты.«Если вы откроете дверцу морозильной камеры, вы разморозите вечную мерзлоту, которая была заморожена в течение длительного времени, и органическое вещество в ней разлагается микробами», — сказал Уолтер Энтони.Гросс, соавтор исследования из Немецкого института Альфреда Вегенера, сказал, что исследователи изменения климата все больше обеспокоены тем, насколько быстро может произойти таяние и выброс углерода, и ускорился ли этот процесс в последние годы.Новое исследование показало, что уровень выброса старого углерода за последние 60 лет относительно невелик.
Модельные прогнозы, проведенные другими исследованиями, предполагают гораздо более высокие темпы выбросов углерода — от 100 до 900 раз — для его выбросов в течение следующих 90 лет. Это говорит о том, что текущие ставки по-прежнему намного ниже тех, которые могут ожидать в будущем более теплой Арктики.Определение скорости выделения старого углерода из вечной мерзлоты было сложной задачей для исследователей, поскольку растительность, которая растет в талой вечной мерзлоте в лесных и тундровых системах, выделяет свой собственный современный органический углерод в почвы, которые легко разлагаются и разбавляют сигнал «старого углерода» от таяния. вечномерзлые почвы.
Исследовательская группа под руководством Уолтера Энтони сосредоточила внимание на выбросах метана из озер, где вечная мерзлота оттаивает намного глубже, чем на суше. Метан, который образуется в глубоко талых почвах под озерами, образует пузырьки, которые быстро поднимаются, чтобы выйти из озер, не смешиваясь с более молодым поверхностным углеродом.