Proceedings of the National Academy of Sciences: Реки Сибирской Арктики раскрывают закономерности выделения углерода из оттаивающей вечной мерзлоты
Ожидается, что потепление климата дестабилизирует вечную мерзлоту северных широт и органический углерод торфа (PP-C), но величины даже текущих выбросов плохо изучены. В то время как часть PP-C будет деградировать непосредственно в зоне оттепели до CO2 и CH4 и тем прямо усиливать глобальное потепление, другая часть войдет в речную сеть, потенциально обеспечивая «окна» для наблюдения за крупномасштабной активизацией прежде стабильных участков PP-C. Авторы используют десятилетние данные высокого разрешения 14С в растворённом и взвешенном органическом углероде для восстановления выбросов PP-C в большие дренажные бассейны крупных сибирских рек - Оби, Енисея, Лены и Колымы. По их оценке экспорт непосредственно из PP-C составляет только 17 ± 8% от полного объёма речного органического углерода, и эта оценка может служить в качестве ориентира при мониторинге изменений в активизации прежде стабильных участков PP-С в ходе потепления Арктики. В то время как растворённый органический углерод доминировал до недавних пор, и в нём плохо прослеживался PP-C (12 ± 8%), во взвешенном органическом углероде след PP-C был гораздо сильнее PP-C (63 ± 10%), и это обеспечивает лучшее «окно» для обнаружения пространственной и временной динамики выбросов PP-C. Предполагается, что в то время как растворенный органический углерод в первую очередь возникает из постепенного вымывания поверхностных почв, взвешенный органический углерод отражает резкий обвал более глубоких залежей. Более высокий экспорт растворённого PP-C в Оби и Енисее выравнивается в зоне прерывистой вечной мерзлоты, что облегчает вымывание, тогда как преобладание экспорта взвешенного органического углерода на Лене и Колыме, вероятно, перекликается с термокарстовым коллапсом плейстоценовых залежей. Количественные следы 14С в речном органическом углероде таким образом, дают возможность прояснить особенности крупномасштабной
динамики деградации PP-C в ответ на потепление Арктики.
Источник: https://www.pnas.org/content/pnas/116/21/10280.full.pdf
Significance
Залежи вечной мерзлоты и торфа в высоких широтах являются большим резервуаром законсервированного углерода, который при потеплении может деградировать до CO2 и CH4 на месте, а также частично попасть в воды рек. В условиях крупного масштаба и неоднородности Сибирской Арктики на всём континенте отмечаются тенденции к оттепели и активизации прежде стабильных участков грунта, которые сложно сдерживать. Это исследование использует десятилетний ряд наблюдений 14C в органическом углероде четырёх больших сибирских рек с включением его в статистическую модель с целью количественного разбиения на фракции речного органического углерода, в частности, связанного с вечной мерзлотой и торфяными отложениями, и отдельно для переноса растворённых и взвешенных частиц в Сибирской Арктике. Работа позволяет выявить отчётливую пространственно-сезонную закономерность в активизации прежде стабильных участков залежей углерода.