Материалы портала «Научная Россия»

2 комментария 601

Вклад вечной мерзлоты в изменение климата неоднозначен

Вклад вечной мерзлоты в изменение климата неоднозначен
Красноярские ученые провели анализ нескольких тысяч независимо опубликованных наблюдений и оценили эмиссии парниковых газов в разных ландшафтных зонах Сибири

Красноярские ученые провели анализ нескольких тысяч независимо опубликованных наблюдений и оценили эмиссии парниковых газов в разных ландшафтных зонах Сибири. Оказалось, что различия в выделении парниковых газов между немерзлотными и мерзлотными областями связаны с естественными биологическими, территориальными и климатическими факторами. Ученые отмечают, что из-за особенностей температурного режима почвы, мерзлотные экосистемы, возможно, более стабильны, чем предполагалось и в настоящее время вносят не такой большой вклад в выделение парниковых газов. Результаты исследования опубликованы в журнале Environmental Research.

Наблюдаемое на планете изменение климата рассматривают как одну из угроз для современных экосистем и привычного образа жизни человека. В Сибири находится массивный слой вечной мерзлоты с высоким содержанием органического углерода. Из-за таяния промерзшего слоя почвы, углерод может выделяться в виде парниковых газов за счет жизнедеятельности микробов. По последним данным, под воздействием повышающейся температуры сибирская мерзлота оттаивает и высвобождает заключенные в ней запасы метана и углерода. Ученые считают, что выбросы этих газов могут ускорить потепление.

Ученые Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» оценили интенсивность выбросов парниковых газов в различных районах Сибири, и влияние мерзлоты на этот процесс. Исследователи определили, что эмиссии углекислого газа и метана значительно различаются между природными зонами и регионами Сибири. Это вызвано разогревом почвы, связанными с ним биологическими факторами, а также особенностями ландшафтов территорий и выделяемых газов.

Географически Сибирь подразделяется на несколько территориальных частей. Западная расположена между Уралом и Центрально-сибирским плоскогорьем и включает в себя Алтайский край, участки от Тюменской до Кемеровской области. Средняя занимает место между реками Енисей и Лена, а главным ее регионом является Красноярский край. Далее следует Восточная и Дальне-Восточная Сибирь, к которым относят Саяны, Якутию, Бурятию и Забайкальский край. При этом, в каждую из перечисленных зон входят участки как покрытые вечной мерзлотой, так и без нее.

Оценки, выполненные на основе анализа трех тысяч наблюдений, показали, что в некоторых частях Сибири немерзлотная зона выделяет больше парниковых газов, а участки с вечной мерзлотой — меньше. К примеру, так происходит в Западной Сибири. Однако в других областях отмечается обратное. В Средней Сибири эмиссии парниковых газов в мерзлотной зоне наоборот превышают их выбросы в немерзлотной. Ученые зафиксировали значимые изменения в потоках парниковых газов в течение последних тридцати лет. В немерзлотных почвах Западной Сибири увеличивается выделение углекислого газа, а в Средней части его выбросы снижаются. Мерзлотные почвы Восточной Сибири стали высвобождать больше метана, тогда как потоки этого газа в немерзлотной зоне Западной Сибири стали сокращаться со временем.

Одна из причин, влияющих на различие выбросов парниковых газов между регионами Сибири, связана с реакцией почвенных микроорганизмов и растений на разогрев поверхности грунта. Дело в том, что с ростом температуры усиливается активность микробов и дыхание корней растений. Другое обстоятельство касается особенностей выделения парниковых газов. Образование метана происходит в отсутствие кислорода. Обычно влажные места содержат больше этого газа, следовательно, они выбрасывают больше метана, чем сухие. В случае углекислого газа зависимость обратная. В соответствии с этим изменяется количество выбросов. К примеру, в относительно сухих экосистемах больше выделяется углекислого газа, тогда как в местах с повышенной влажностью — метана.

Как поясняет один из авторов исследования — Оксана Масягина, кандидат биологических наук, научный сотрудник Института леса им. В.Н. Сукачева Красноярского научного центра СО РАН: «В мерзлотной зоне существует своеобразный температурный режим почвы. Максимальное протаивание надмерзлотного активного почвенного слоя, где обитают микробы и корни, регистрируется в конце августа. В сентябре температура начинает вновь снижаться и происходит смыкание мерзлоты — ее обратное промерзание. Все лето мерзлота тормозит процесс разогрева почвы, и нужно время, пока она оттает. Только тогда создадутся условия благоприятные для микробного метаболизма и жизнедеятельности растений, в результате которых и выделяются парниковые газы».

Ученые отмечают, что сдвиги эмиссий парниковых газов связаны с изменением климата. Поэтому важно проводить мониторинг потока углерода. Различные участки Сибири, в зависимости от своих характеристик, выделяют неравномерное количество парниковых газов. Значит, для оценки общего количества эмиссий на территории Сибири нужно использовать не усредненные данные, полученные в одной местности, а измерять потоки парниковых газов для разных регионов с учетом их особенностей. Для этого следует расширить сбор данных и создать сеть стационарных точек мониторинга. Это позволит определить вклад Сибири в глобальный цикл углерода и изменение климата на планете.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Академии Финляндии.

Группа научных коммуникаций Красноярского научного центра СО РАН.

Иллюстрация: Мерзлотная зона имеет особый температурный режим почвы/Институт леса им. В.Н. Сукачева Красноярского научного центра СО РАН

вечная мерзлота сибирь эмиссия парниковых газов

Назад

Социальные сети

Комментарии

  • vig, 1 февраля 2020 г. 9:04:46

    Вечная мерзлота формируется за счёт понижения температуры на поверхности коры. Это процесс взаимодействия двух потоков, теплового потока идущего из недр Земли и холодного потока идущего с поверхности коры. Такой процесс взаимодействия этих потоков тепла и холода может длиться тысячи и десятки тысяч лет. Чем больше тепловой поток, тем меньше глубина промерзания и наоборот. При деградации мерзлоты идёт обратный процесс, промёзшие породы тают снизу, он может длиться тысячи лет.
    Граница между мёрзлыми и талыми породами не постоянна. При повышении температуры на поверхности она смещается к верху, а при понижении к низу.
  • vig, 2 февраля 2020 г. 9:35:19

    Вечная мерзлота формируется за счёт понижения температуры на поверхности коры и зависит от средней годовой температуры воздуха. В районах России, где существует вечная мерзлота, средняя годовая температура равна (-8.. -20) град. Вечная мерзлота сохраниться пока эта температура не повысится до +1 град, даже при повышении этой температуры на 4 град за 100 лет, для этого потребуется 200-500 лет
    Мерзлота это процесс взаимодействия двух потоков, теплового идущего из недр Земли и холодного идущего с поверхности коры. Чем больше тепловой поток, тем меньше глубина промерзания и наоборот. При деградации мерзлоты идёт обратный процесс, промерзшие породы тают снизу. Такой процесс может длиться тысячи лет. Даже при повышении этой температуры на 4 град за 100 лет, для этого потребуется 200-500 лет.
    Окись углерода никогда не была и не будет парниковым газом, его концентрация в атмосфере 0.04%. Всё, что о нём пишут это бред, фантазии неграмотных людей (это 400 молекул на 1000000 молекул воздуха). Основной парниковый эффект создает водяной пар, с концентрацией от 3 до 15%, который циркулирует во всей тропосфере и надо изучать именно его свойства и динамику распространения.

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.