Оттепель под нашими ногами 

Многолетняя мерзлота тает по мере повышения глобальной температуры. В этом выпуске основное внимание уделяется изменению состояния многолетней мерзлоты и его более широкому воздействию. Многолетняя мерзлота — грунт, температура которого не менее двух лет подряд держится на уровне ≤ 0°C, — оттаивает. В результате происходят огромные и потенциально быстрые воздействия, затрагивая как человеческие, так и природные системы. Например, к концу этого столетия может быть высвобождено от 10 до 100 Пг углерода (с ещё большими потерями после 2100 г.), что приведёт к обратной связи, способствующей дальнейшему потеплению. Более того, к середине века одна треть арктической инфраструктуры столкнётся с высоким риском структурных повреждений, связанных с оттепелями, а прибрежной инфраструктуре в высоких широтах угрожает быстро нарастающая эрозия.

С тех пор, как эти потенциальные воздействия были впервые выявлены, исследовательское сообщество взялось за документирование многолетней мерзлоты и прогнозирование изменений. Соответственно, в настоящее время имеются чёткие доказательства того, что антропогенное потепление привело к деградации многолетней мерзлоты, высокая степень уверенности в том, что таяние многолетней мерзлоты приведёт к выделению углерода, и новое признание ранее недооценённых процессов, таких как зимние потери углерода и выбросы N2O. В этом выпуске и сопутствующем онлайн-сборнике подведены итоги этих разработок и задокументировано многогранное понимание многолетней мерзлоты. 

Многолетняя мерзлота — это мерзлота, поэтому само собой разумеется, что с повышением глобальной температуры она оттает. Такие физические изменения уже очевидны. Согласно статье Smith et al. , самые высокие зарегистрированные температуры многолетней мерзлоты в северных регионах наблюдались в 2018–2019 гг., а в холодной сплошной многолетней мерзлоте зафиксировано потепление до 1°C за десятилетие. По мере прогрева и оттаивания многолетней мерзлоты верхний деятельный слой утолщается, и гидрологический режим региона меняется. Проседание грунта вызывает образование термокарстовых озёр, разрушающих многолетнюю мерзлоту под ними. Однако эти озёра также имеют тенденцию к истощению, способствуя нарастанию многолетней мерзлоты и образованию подземного льда при «правильных» климатических условиях. Как говорится в статье Jones et al., трудно предсказать будущее образование озёр и динамику дренажа, но повышение температуры, вероятно, замедлит образование новой многолетней мерзлоты. Термокарстовые озёра влияют не только на региональную гидрологию и многолетнюю мерзлоту, но и на круговорот углерода. 

Miner et al.  показали, как появление внезапного таяния многолетней мерзлоты может привести к непропорциональному увеличению выбросов углерода в Арктике, добавляя миллиарды тонн углерода, которые, как ожидается, будут высвобождены в результате постепенного таяния многолетней мерзлоты к 2100 году. Однако, как указывают Heijmans et al., 20– 40% арктической тундры демонстрировали спектральное озеленение с 1980-х годов, и эта тенденция подтверждается наземными наблюдениями за ростом кустарникового покрова. Это озеленение может потенциально смягчить некоторые выбросы углерода, связанные с оттепелями, хотя обеим сторонам этого углеродного «перетягивания каната» угрожает растущий риск лесных пожаров. Несмотря на то, что выброс углерода из многолетней мерзлоты, как правило, доминирует в заголовках, социальные последствия таяния многолетней мерзлоты, особенно очень реальные для северных сообществ, нельзя игнорировать.

Irrgang et al. объясняют, как экосистемные услуги и охотничьи угодья, поддерживающие ведение натурального хозяйства, объекты наследия и общины находятся под угрозой эрозии побережья, связанной с оттепелями. Быстрые изменения в озёрах и осушенных бассейнах ещё больше затрудняют животноводство, такое как оленеводство, и угрожают водоснабжению. Кроме того, деградация многолетней мерзлоты повлияет на ключевую инфраструктуру, при этом затраты на техническое обслуживание составят порядка миллиардов долларов в ближайшие десятилетия, говорится в статье Hjort et al.

Осталась работа. Действительно, в то время как прогресс в понимании многолетней мерзлоты и её роли в системе Земли явно улучшился, все статьи в этом выпуске указывают на огромные неопределённости и сохраняющиеся неизвестные. Более точное представление многолетней мерзлоты в моделях и снижение географических погрешностей при сборе данных открывают определённый потенциал. Однако разностороннее и разноплановое сотрудничество является ключом к прогрессу. Как отметил Олег Анисимов, описывая западно-российское сотрудничество, крайне важно, чтобы сообщества со всего мира работали вместе, чтобы обмениваться данными и идеями, чтобы улучшить понимание вечной мерзлоты, тающей под нашими ногами.

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s43017-021-00261-w