За многие тысячелетия северные торфяники накопили большое количество углерода и азота, что способствовало охлаждению климата в глобальном масштабе. При более коротких промежутках времени повреждение торфяников может вызвать потерю торфа и выбросы парниковых газов в атмосферу. Несмотря на их важность для глобального климата, до сих пор нет достоверной карты торфяников, а степень уязвимости многолетнемёрзлых торфяников перед потеплением остается неопределённой. В этом исследовании собрано более 7000 полевых наблюдений, позволивших представить основанную на данных карту северных торфяников и запасов в них углерода и азота. Эти карты использованы для моделирования воздействия таяния многолетней мерзлоты на торфяники, которое позволило сделать вывод, что потепление, вероятно, изменит баланс парниковых газов в северных торфяниках. В настоящее время торфяники являются фактором, способствующим охлаждению климата, но антропогенное потепление может изменить эту тенденцию на противоположную.

Северные торфяники накопили большие запасы органического углерода (C) и азота (N), но их пространственное распределение и уязвимость к потеплению климата остаются неопределёнными. Авторы использовали методы машинного обучения с обширными данными по торфяным кернам (n > 7000), чтобы создать на основе наблюдений карты запасов углерода и азота в северных торфяниках и оценить их отклик на потепление и таяние многолетней мерзлоты. По их оценкам, северные торфяники покрывают 3,7 ± 0,5 млн. квадратных километров и хранят 415 ± 150 Пг C и 10 ± 7 Пг N. Почти половина площади торфяников и запасов торфяного углерода затронута многолетней мерзлотой. Используя смоделированные сценарии стабилизации глобального потепления (потепление от 1,5 до 6°C), авторы прогнозируют, что текущий сток атмосферного углерода (0,10 ± 0,02 Пг C/год) в северных торфяниках сменится на источник углерода при деградации поражённых мерзлотой торфяников на площади от 0,8 до 1,9 млн. квадратных километров. Прогнозируемое потепление в этом столетии вызовет выбросы парниковых газов из торфяников, равные ~ 1% антропогенного радиационного воздействия. Основной вклад вносят выбросы метана (от 0,7 до 3 Пг C), доля диоксида углерода меньше (1-2 Пг C), а вклад закиси азота незначителен. Авторы прогнозируют, что начальные потери C будут компенсированы примерно через 200 лет, так как потепление усиливает поглощение углерода торфяниками. Другой прогноз гласит, что произойдут существенные, но очень неопределённые, дополнительные потери торфа в речные системы, они составят от 10 до 30 Пг C и от 0,4 до 0,9 Пг N. Оцененные здесь суммарные потери углерода из оттаивающих торфяников окажутся на 30 - 50% выше, чем в предыдущих оценках, причём наиболее уязвимыми окажутся южные районы зоны многолетней мерзлоты.

Ссылка: https://www.pnas.org/content/early/2020/08/04/1916387117