Як вічна мерзлота відреагує на глобальне потепління: прогнози вчених

Це призводить до танення вічної мерзлоти - ґрунту, який залишався замерзлим з часів льодовикових періодів. Під цим ґрунтом міститься близько вдвічі більше вуглецю, ніж у всій атмосфері планети. Якщо вічна мерзлота буде активно танути, вуглець може вивільнятися у вигляді парникових газів (CO₂ або метану) і посилювати глобальне потепління.

Джерело: Philipp de Vrese et al, Permafrost Cloud Feedback May Amplify Climate Change, Geophysical Research Letters (2024). DOI: 10.1029/2024GL109034

David M. Nielsen et al, Зменшене поглинання CO2 Північним Льодовитим океаном через ерозію вічної мерзлоти на узбережжі, Nature Climate Change (2024). DOI: 10.1038/s41558-024-02074-3

Meike Schickhoff et al, Вплив роздільної здатності моделі поверхні суші на потоки та стан ґрунту в Арктиці, Environmental Research Letters (2024). DOI: 10.1088/1748-9326/ad6019

Вчені з Інституту метеорології Макса Планка (MPI-M) вивчають, як саме це потепління вплине на вічну мерзлоту. Одне з найважливіших питань - чи стане регіон вологішим або, навпаки, сухішим.

При перезволоженні в ґрунті бракує кисню, і утворюється більше метану, який за нагріванням у рази сильніший за вуглекислий газ. Однак якщо ґрунт сохнутиме, це теж може посилити потепління: менше хмарності - більше сонячного тепла, яке стимулює ріст рослин і, в підсумку, підвищує емісію метану.

Ще один аспект - динаміка прибережних зон. Береги мерзлоти, що тане, руйнуються під дією хвиль, і вуглець із ґрунту потрапляє в океан. Там органічний матеріал розкладається, підвищуючи концентрацію CO₂ на поверхні води. У результаті океан поглинає менше вуглекислого газу з атмосфери, і до того ж вода стає більш кислою, що шкодить морським екосистемам.

Щоб передбачити майбутнє, вчені використовують складні "моделі Землі" (Earth System Models). Однак більша частина процесів в Арктиці відбувається на дуже дрібних масштабах - наприклад, у кількох метрах ґрунту, тоді як моделі працюють із кроком у кілометри. Щоб поєднати різні рівні, дослідники розробляють новий підхід: враховують у кожній "клітині" моделі особливості ландшафту, розподілу вологи та рослинності. Перші результати вже показали, що якщо в розрахунках врахувати вплив невеликих ставків або заболочених ділянок, прогноз поглинання і викидів вуглецю стає точнішим.

Питання залишаються складними: точний вплив процесів вічної мерзлоти, масштаби викидів парникових газів, взаємодія з атмосферою та океаном - усе це дослідники вивчають за допомогою даних спостережень і нових методів моделювання, покращуючи свої прогнози для майбутнього.