Засуха в условиях потепления грозит торфяникам вековой потерей углерода

Торфяные болота, занимающие всего 3% суши, хранят более 30% всего почвенного углерода планеты. Эти уникальные экосистемы тысячелетиями накапливали органические вещества, действуя как гигантские поглотители углерода. Однако новое исследование, опубликованное в журнале Science, бьет тревогу: экстремальная засуха в условиях потепления климата может привести к катастрофической потере накопленных запасов.

Ученые выяснили, что при имитации будущего климата – с более высокими температурами и повышенной концентрацией углекислого газа – сильная засуха увеличивает выбросы углерода из торфяников почти в три раза. Это означает, что ценнейший поглотитель парниковых газов рискует превратиться в их источник, высвободив в атмосферу за несколько месяцев объем углерода, который накапливался от 90 до 250 лет.

«По мере роста температур засухи становятся все более частыми и суровыми, делая торфяники более уязвимыми, чем когда-либо, – отмечает Ици Ло, старший автор исследования. – Мы получили новые доказательства того, что ставки высоки. Экстремальные засухи могут уничтожить сотни лет накопленного углерода, и это имеет огромные последствия для всей планеты».

Это первое исследование, изучившее усугубляющее влияние засухи в сочетании с потеплением и ростом уровня CO₂. Согласно прогнозам, вероятность экстремальных засух в ближайшем будущем возрастет в несколько раз. Результаты исследования – еще одно предупреждение о серьезных последствиях глобального потепления и призыв уделить пристальное внимание торфяникам, несмотря на их небольшую площадь.

Для получения данных авторы использовали уникальный полевой эксперимент SPRUCE, который проводится в бореальном еловом болоте на севере Миннесоты. На площадке установлены десять огромных камер, похожих на юрты, внутри которых ученые могут контролировать температуру и уровень углекислого газа, моделируя различные сценарии изменения климата.

Наиболее неожиданным результатом стало то, что повышенная концентрация CO₂ усугубляет потерю углерода во время засухи. Ранее считалось, что избыток углекислого газа может частично смягчить последствия засухи, стимулируя фотосинтез и повышая эффективность использования воды растениями. Однако в торфяниках наблюдался обратный эффект.

Исследователи обнаружили, что повышенный уровень CO₂ сам по себе действительно немного увеличивал продуктивность экосистемы. Но в сочетании с повышением температуры на 9 °C во время засухи 2021 года это привело к «драматическому» росту выбросов. Причина в том, что избыток CO₂ увеличивает количество растворенного углерода в болоте. Когда из-за засухи уровень воды падает, этот углерод вступает в реакцию с кислородом, что приводит к интенсивному выделению углекислого газа в атмосферу.