Новое исследование показало, что при оттаивании вечная мерзлота становится гораздо более проницаемой для газов. По данным работы, этот показатель может вырастать примерно в двадцать пять – сто раз. Это означает, что углекислый газ и метан, которые раньше дольше удерживались в мерзлых грунтах, начинают легче выходить наружу, усиливая парниковый эффект.
Проблема особенно серьезна из-за масштабов запасов углерода в мерзлоте. По оценкам исследователей, в вечномерзлых почвах мира заключено около одной тыс. семисот млрд. т углерода – это примерно в три раза больше, чем сейчас содержится в атмосфере. Поэтому даже частичное ускорение высвобождения этих запасов способно усилить климатические изменения и запустить более жесткую обратную связь: чем сильнее потепление, тем быстрее идет оттаивание, а чем быстрее мерзлота оттаивает, тем больше газов попадает в атмосферу.
В эксперименте ученые изучали, как меняется движение газа в образцах модельной мерзлоты при повышении температуры от минус восемнадцати до плюс пяти градусов Цельсия. Наиболее резкое изменение проницаемости наблюдалось в диапазоне примерно от минус пяти до плюс одного градуса. Именно в этой зоне, как показала работа, мерзлый грунт начинает особенно быстро терять способность удерживать газы.
Для сельского хозяйства и освоения северных территорий эта тема важна не только в климатическом смысле. Оттаивание мерзлоты влияет на устойчивость грунтов, состояние дорог, зданий, систем хранения, инженерной инфраструктуры и водного режима территорий. В районах, где хозяйственная деятельность опирается на мерзлые основания, такие изменения могут усложнять эксплуатацию земель и повышать стоимость любой инфраструктуры – от складов до животноводческих объектов. Это уже логическое следствие выявленного ускорения деградации мерзлых грунтов и общего сокращения площади мерзлоты в Арктике.
Дополнительный риск связан с метаном, который считается гораздо более мощным парниковым газом в краткосрочной перспективе, чем углекислый газ. Кроме того, ученые указывают, что изменения проницаемости мерзлоты могут быть важны и для выбросов радона – радиоактивного газа, опасного для здоровья. Это придает теме не только климатическое, но и санитарное значение для северных регионов.
Исследование вписывается в более широкий научный тренд: в последние годы появляется все больше данных о том, что потепление в Арктике ускоряет не только физическое оттаивание мерзлоты, но и активность микроорганизмов, которые начинают перерабатывать древнее органическое вещество и выделять CO2. Иначе говоря, мерзлота постепенно перестает быть надежным «хранилищем» углерода и все чаще превращается в дополнительный источник выбросов, написали в журнале Earth’s Future.
Климатические изменения в Арктике уже нельзя считать далеким фоном. Они напрямую затрагивают землю, воду, устойчивость почв и условия работы на северных территориях. А значит, тема вечной мерзлоты все сильнее выходит за рамки чистой науки и становится вопросом экономики, продовольственной безопасности и долгосрочного планирования.
