Новости науки на портале «Научная Россия»

0 комментариев 1254

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

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.