Климат

Ученые разгадали, почему массовый сброс древнего углерода из тающей мерзлоты в океан не привел к климатической катастрофе. Все дело в неожиданном поведении донных бактерий.

Арктическая вечная мерзлота содержит гигантские запасы древней органики — примерно 1300 гигатонн углерода на суше и еще около 400 гигатонн в донных отложениях и дельтах рек. По мере того как Арктика нагревается быстрее остальных регионов планеты, мерзлая почва оттаивает, а береговая линия стремительно размывается прибрежными течениями. В результате древние органические остатки, замурованные в почве, смываются в море. Сегодня объемы вымывания достигают 20 миллионов тонн в год, а к 2100 году этот объем может вырасти на 70-150%.

До сих пор это явление вызывало у климатологов серьезные опасения. Считалось, что морские микроорганизмы быстро переработают эти объемы в углекислый газ и метан, зародив опасную цепную реакцию ускоренного потепления. Однако новое исследование специалистов из Института Альфреда Вегенера и Центра морских экологических наук MARUM при Бременском университете (Германия) показало, что арктическое дно работает как эффективная ловушка и успешно нейтрализует большую часть этой угрозы. Результаты исследования опубликовали в журнале Nature Geoscience.

Подробно изучив образцы донного ила у канадского острова Хершел, исследователи выяснили, что приблизительно 90% древнего углерода вовсе не возвращается в активный круговорот веществ. Он просто оседает на морском дне и оказывается надежно «захороненным» под слоем ила. Лишь около 10% поступающего с берега объема перерабатывается микробами в газ и поднимается в атмосферу.

Секрет такой естественной защиты кроется в неожиданных пищевых предпочтениях донных бактерий. Проанализировав химический состав воды в донных осадках, ученые выяснили возраст и источник питания бактерий. Оказалось, микроорганизмы ведут себя крайне избирательно: они предпочитают питаться «свежим» углеродом от недавно погибших морских водорослей и почти не трогают «залежалый», трудноусвояемый древний углерод, вымытый из вечной мерзлоты.

Тем не менее авторы научной работы призвали не торопиться с чересчур оптимистичными выводами. Попадание огромных масс почвы делает прибрежные воды мутными и не пропускает солнечный свет вглубь. Из-за недостатка света гибнут микроводоросли, служащие основой морской пищевой цепи. Чтобы прояснить детали механизма разложения и обновить глобальные климатические модели, в 2027 году исследователи отправятся в масштабную международную экспедицию Arctic Pulse на ледоколе Polarstern.