Широкомасштабные изменения приповерхностной многолетней мерзлоты в северных экосистемах происходят в результате постепенного оттаивания сверху вниз и более резкого локального развития термокарста. Оба типа оттаивания связаны с потерей экосистемных услуг, включая гидротермическую и механическую стабильность почв и долгосрочное хранение углерода. В данной работе авторы проанализировали взаимосвязи между сосудистым подлеском, базальным слоем мха, толщиной активного слоя и потоками парниковых газов вдоль градиента оттаивания от торфяного плато многолетней мерзлоты до талого болота во внутренних районах Аляски. Они использовали толщину активного слоя для определения четырёх отдельных стадий оттаивания: стабильной, ранней, промежуточной и развитой, и выявили ключевые таксоны растений, служащие надёжными индикаторами каждой стадии. Опережающее таяние с более толстым деятельным слоем и более развитыми термокарстовыми образованиями было связано с увеличением обилия злаков и сфагновых мхов, но снижением видового богатства растений и обилия эрикоидов, а также значительным увеличением эмиссии метана. Раннее таяние, характеризующееся утолщением деятельного слоя без развития термокарста, совпало с уменьшением эрикоидного покрова и видового богатства растений, а также увеличением эмиссии CH₄. Эти результаты показывают, что ранние стадии таяния, до формирования термокарстовых образований, связаны с отчётливыми изменениями растительности и влажности почвы, приводящими к резкому увеличению эмиссии метана, которая затем сохраняется за счёт проседания поверхности земли и образования болот с провалами. Текущее моделирование торфяников многолетней мерзлоты будет недооценивать эмиссию углерода от её таяния, если эти связи между растительным сообществом, нелинейной динамикой деятельного слоя и потоками углерода из возникающих протаивающих образований не будут включены в рамки моделирования.

 

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024JG008639