466
Последние данные показывают, что традиционная роль Арктики как планетарного охладителя ослабевает, а горячие точки и лесные пожары почти сводят на нет возможности хранения углерода. Детальное исследование, охватывающее три десятилетия, показывает сдвиг к большему количеству выбросов углерода в Арктику из-за более длинного вегетационного периода и повышенной микробной активности, особенно зимой. Исследование отражает эти изменения с беспрецедентной подробностью, предлагая строгое предупреждение и призыв внимательно следить за этими регионами.
Тревожные тенденции выбросов углерода на севере
На протяжении тысячелетий вечная мерзлота Арктики являлась огромной системой хранения углерода, помогая регулировать климат планеты. Однако новое исследование, опубликованное сегодня (21 января) в Изменение климата природы, показывает, что повышение температуры и более частые лесные пожары в северных широтах значительно уменьшают эту критическую емкость хранения.
Исследователи из Центра климатических исследований Вудвелла обнаружили, что 34 процента арктически-бореальной зоны (ABZ), включающей тундру, бореальные леса и водно-болотные угодья в северных регионах Земли, теперь стали источником углерода, а не поглотителем. Этот сдвиг происходит потому, что в то время как растения поглощают углекислый газ (CO 2 ) с помощью фотосинтеза, микроорганизмы и дыхания растений выпускают его обратно в атмосферу. Если учесть выбросы от лесных пожаров, исследование показало, что процент региона, являющегося источником углерода, увеличился до 40 процентов.
Всестороннее исследование раскрывает динамику потока углерода
Полученные результаты представляют самую современную и полную оценку потоков углерода в ABZ на сегодняшний день. Опираясь на библиотеку данных CO2, что в четыре раза больше, чем предыдущие попытки повышения масштаба, собранные с 200 исследовательских мест в 1990-2020 годах, анализ фиксирует как круглогодичную динамику, так и важные недавние изменения в климате и режиме северных пожаров, изменивших углеродный баланс на севере.
"Мы хотели разработать самую современную и полную картину углерода на севере, и для этого мы знали, что нам нужно учесть растущий углеродный след от пожаров в этом регионе", - сказала доктор Анна Виркала, научный сотрудник Permafrost. Инициатива Pathways в Woodwell Climate и ведущий автор исследования. «Хотя мы обнаружили, что многие северные экосистемы все еще действуют как поглотители углекислого газа, регионы источника и пожары отменяют значительную часть этого чистого поглощения и изменяют давние тенденции».
Картографирование углеродного следа
Исследование является надежным документом о том, как дышит земля в северных широтах, измеряя газы, которые она тянет из атмосферы. библиотеке, постоянно растущей под названием «ABC Flux», которой управляет Вирккала. «Повышение масштаба» означает процесс, посредством которого эти индивидуальные показатели на уровне объекта объединяются вместе с записями климата, почвы и растительности для создания живых карт невидимых или выдохов Земли.
Отслеживая ежемесячные записи в течение трех десятилетий, исследование Изменение климата, природы помогает проиллюстрировать «почему» по этим тенденциям: например, поглощение углерода летом выросло за 30 лет, но больше выбросов углерода выбрасывается из тундры в течение вневегетационных месяцев.
Данные высокого разрешения проливают свет на изменчивость углерода.
Еще одним преимуществом этого исследования является относительно высокое разрешение – 1х1 км для 2001-2020 гг. – что позволяет исследователям отразить «где», что формирует эти линии трендов.
"Высокое разрешение этих данных означает, что теперь мы можем видеть, насколько Арктика изменчива, когда дело доходит до углерода", - сказала д-р Сью Натали, соавтор исследования и руководитель Permafrost Pathways в Woodwell Climate. «Эта изменчивость не удивительна, потому что Арктика – это не одно место – это огромная территория с разнообразными экосистемами и климатическими условиями. И теперь мы имеем возможность отслеживать и составлять карту углеродных процессов с пространственным разрешением, которое может обнаружить, что происходит на земле».
"Мы видим, что более длительные вегетационные периоды и большая микробная активность зимой постепенно меняют траектории углерода", - сказала доктор Маргерит Мауриц, доцент Техасского университета в Эль-Пасо и соавтор исследования. «Такие совместные усилия критически важны для понимания того, как изменение сезонной динамики и моделей возмущений может оказать региональное и даже глобальное влияние».
Северные углеродные бюджеты под пристальным вниманием
Последние открытия дополняют растущую совокупность недавних исследований, показывающих, как изменяются бюджеты углерода на Севере после исторической роли региона как поглотителя. В то время как это исследование было сосредоточено на потоках CO2 на суше, другие последние результаты, подсчитывающие выбросы CO2 и метана (CH4) из озер, рек и болот, также обнаружили, что регион вечной мерзлоты является источником углерода.
Но недавние результаты повышения масштаба рассказывают о подобных историях: а именно, что линии трендов в северных широтах начинают меняться, и более теплая и зеленая Арктика не означает большего накопления углерода в ней — отчасти потому, что теплее означает выбросы из-за таяния вечной мерзлоты. и экологичнее, больше углерода для сжигания.
Предупреждающий знак для будущего
Например, исследование Изменение климата, природы обнаружило, что в то время как 49 процентов региона ABZ подверглись «озеленению» — в котором более длительный период вегетации и больше растительности означает, что больше углерода может фотосинтезироваться и храниться — только 12 процентов этих пикселей озеленения на карте показали ежегодное увеличение чистого поглощения CO.2.
"Кругооборот углерода в регионе вечной мерзлоты действительно начинает меняться", - сказал Вирккала. "Наше исследование может служить предупреждением о больших изменениях впереди и предлагает карту мест, которые нам нужно будет лучше контролировать в ближайшие десятилетия".
