Зеленеющая Арктика: скрытая угроза метановых озер

По мере потепления климата арктические озера превращаются в мощные источники метана – парникового газа, который удерживает тепло в атмосфере более чем в 25 раз эффективнее углекислого газа. Новое исследование проливает свет на процессы, которые до недавнего времени оставались загадкой, и показывает тревожную взаимосвязь между ростом жизни в озерах и выбросами в атмосферу.

Международная команда ученых под руководством аспирантки Мари Булиновой из Арктического университета Норвегии (UiT) изучила десять озер в Арктике, от Шпицбергена до Скандинавии. Результаты оказались однозначными: чем выше продуктивность озера – то есть чем больше в нем водорослей, водных растений и поступающей с суши органики – тем активнее его донные отложения производят метан.

«Нас удивило, насколько четко продуктивность экосистемы оказалась связана с производством метана, – делится Мари Булинова. – Наши результаты показывают, что более теплые и влажные условия повышают биологическую продуктивность в арктических озерах, что, в свою очередь, стимулирует выбросы метана из их отложений». Основная часть газа образуется в верхних 10 сантиметрах ила, где свежий органический материал и высокая активность микробов создают идеальные условия для его генерации.

Сравнивая данные с более чем 60 озер по всему миру, исследователи обнаружили, что выбросы из отдельных арктических озер, как правило, ниже, чем в тропиках, но сопоставимы с некоторыми бореальными озерами. Учитывая огромное количество водоемов на севере, их совокупный вклад в климатический баланс планеты огромен. При этом арктические озера сильно отличаются друг от друга.

«Один из поразительных аспектов этой работы – то, насколько арктические озера не похожи друг на друга, – объясняет Мари. – Некоторые выделяют гораздо больше метана, чем другие, в зависимости от местных факторов, таких как растительный покров, форма озера или состав отложений». Это подчеркивает, насколько важно изучать широкий спектр экосистем для понимания роли Арктики в будущем климате. Использование машинного обучения для построения моделей подтвердило ключевую роль продуктивности, температуры и осадков в этом процессе.

Исследование добавляет важный элемент в сложную мозаику реакции Арктики на глобальное потепление. По мере того как температура растет, а вегетационный период удлиняется, арктические ландшафты «зеленеют». Этот процесс, который может показаться позитивным, приводит к повышению продуктивности озер и, как следствие, к увеличению выбросов метана. Возникает опасная петля обратной связи: потепление усиливает выбросы, а выбросы ускоряют потепление, подчеркивая, что даже незначительные на первый взгляд изменения в окружающей среде могут иметь масштабные последствия.