Большая часть органического углерода, который попадает в Северный Ледовитый океан из-за таяния и разрушения вечной мерзлоты, не поступает в атмосферу, а консервируется в донных отложениях. К такому выводу пришла группа учёных из Института Альфреда Вегенера и Центра морских исследований окружающей среды MARUM при Бременском университете. Исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, показывает, что угроза выброса парниковых газов из-за этого процесса может быть переоценена.
Учёные проанализировали керны донных отложений у побережья канадского арктического острова Кикиктарук (Хершел). Оказалось, что морские микроорганизмы, перерабатывающие органику, предпочитают «свежий» углерод из останков водорослей «старому» углероду, который тысячелетиями был заключён в мёрзлых породах. В результате лишь около 10% углерода, попавшего на дно из мерзлоты, микробы превращают в газы. Остальное остаётся захороненным на морском дне.
Арктические экосистемы на суше содержат около 1300 гигатонн органического углерода, ещё 400 гигатонн хранятся в донных осадках и дельтах рек. Из-за глобального потепления, которое в Арктике идёт быстрее, чем в других регионах, мёрзлый грунт оттаивает, а береговая линия разрушается. Ежегодно в океан попадает до 0,02 гигатонн углерода с суши, и, по прогнозам, к 2100 году этот объём может вырасти на 70–150%. До сих пор было неясно, какая его часть возвращается в атмосферу.
Чтобы отследить судьбу углерода, исследователи изучили его изотопный состав в поровой воде – жидкости, заполняющей пространство между частицами осадка. Изотопы углерода-13 и углерода-14 позволили точно определить, какое вещество послужило пищей для микроорганизмов: древняя органика с суши или более свежая, морского происхождения.
Несмотря на то что консервация углерода на дне замедляет глобальное потепление, для местной экосистемы этот процесс несёт угрозу. Попадающие в воду частицы грунта и растворённая органика делают её мутной и тёмной. Это снижает количество солнечного света, необходимого для фотосинтеза водорослей – основы пищевой цепи, которая поддерживает популяции рыб, ракообразных и тюленей, важных для коренных общин.
Авторы работы отмечают, что их выводы не дают полной картины, поскольку часть углерода из мерзлоты может разлагаться ещё в толще воды, не достигая дна. Дальнейшее изучение этих процессов запланировано в рамках международной научной кампании «Arctic Pulse», которая начнётся в 2027 году. Полученные данные помогут усовершенствовать климатические модели и точнее прогнозировать последствия таяния вечной мерзлоты.
