Таяние вечной мерзлоты и эмиссия парниковых газов

Данная публикация является транскрибацией очень интересного видео руководителя Северо-Восточной научной станции РАН Сергея Зимова. Ценность его выступление заключается в том, что он является практиком, который большое количество времени провел на севере на научной станции и потому предлагает реальные данные. Если вам удобнее просмотреть видео длинною в 1 час, то его можно сделать по этой ссылке ^[1].

Существует ли потепление?

Раньше в районе научной станции 15 октября можно было по речному льду уже проехать на грузовике, а теперь 15 октября речка не замерзает и приходится использовать лодку. Тоже самое касается конца мая: раньше в это время реки были покрыты льдом и по ним шли груженые грузовики, а сейчас в это время нужно использовать лодку. В молодости Сергея Зимова температура мерзлоты составляла -6 / -7 градусов, а сейчас во многих местах -5 / -3, а где- то уже и -1 градуса.

Начала таять вечная мерзлота. Причем из- за того, что верхняя часть мерзлоты представляет из себя землю, разделенную целыми глыбами льда, то происходит эрозия почвы, и через образовавшиеся щели таяние происходит достаточно быстро. В некоторых местах скорость таяния достигает 20 см в год. В свою очередь нижний слой вечной мерзлоты практически полностью состоит изо льда. Поэтому со временем из- за вытаивания нижних слоев север Сибири опустится примерно на 20 метров (с разрушением всей текущей инфраструктуры).

Были проведены эксперименты по вытаиванию мерзлоты с помощью снятия верхнего «защитного» слоя земли. За первый год произошло опускание почвы на 1.2 метра, а со временем это значение составило 6 метров.

Характер почв вечной мерзлоты

Земляная толща содержит большое количество костей и органики. В предыдущие эпохи природа в этом месте была другой: покрытая травой высокопродуктивная степь с большим количеством бизонов и мамонтов. Все почвы пронизаны корнями растений, поэтому в гумусе сохранилось много органики и спящих микробов. При текущем оттаивании микробы просыпаются и начинают доедать то, что не съели в прошлые эпохи. Поэтому когда толща оттаивает, то в сухой почве выделяется углекислый газ, а в переувлажненной почве- метан (который обладает в 20 раз большим парниковым эффектом).

Характер гниения органики.
Почвы богаты органикой не только в верхнем слое (1-2 метра), как в остальных частях нашей планеты, а и в более глубоких слоях (до 10 метров). Подобная ситуация сложилась из- за постепенного замерзания нижних слоев грунта. Органики зачастую настолько много, что из- за эффекта «навозной кучи» к началу зимы промерзание грунта составляет всего 30 см, против 1.2 для обычных почв, при этом в толще грунта температура сохраняется на уровне +6 градуса. Таким образом за счет биологического разогрева увеличивается сезон перегнивания органики.

В прошлом году в местах с большим снежным покровом грунты не замерзал вовсе. Те же наблюдения подтвердили ученые из Аляски: в местах с большим снежным покровом из- за гниения и последующего разогрева почва не замерзала вовсе.

За счет выделения воды при оттаивании мерзлоты появляется большое количество озер. Последние являются причиной анаэробного гниения толщи и как следствие- выделения метана.

Причем анаэробный процесс гниения происходит не только из- за обводнения грунта. В результате проведения экспериментов выяснилось, что микробам на глубине выше 1.2 метра не хватает кислорода: он весь был съеден микробами из верхних слоев грунта. Поэтому нижние слои грунта гниют по анаэробному циклу с выделением метана, обладающего сильным парниковым эффектом. Таким образом даже в сухой почве идет метаногенез.

Объем катастрофы.
Если перечислить крупные бассейны углерода, то (в млрд.тонн):

• Годовая индустриальная эмиссия углерода в год: 8
• Содержание углерода в атмосфере — 200
• Запасы углерода в тропических лесах — 140
• Запасы углерода в вечной мерзлоте — 1670

Причем примерно 1/3 углерода вечной мерзлоты находится в поверхностном слое и оттает примерно за следующие 20- 30 лет.

Интересно, что большинство экологов активно борятся с этими данными. Это видно в том числе по другим источникам: как только вопрос заходит о таянии вечной мерзлоты ученые сразу меняют тему и не хотят ни подтверждать, ни опровергать эти данные. Поэтому опубликовать статьи на эту тему практически невозможно. Научное сообщество объявило бойкот этим данным.

Из других источников добавлю, что ученые нашли периоды в жизни нашей планеты, когда содержание углерода было примерно таким же как сейчас. В эти периоды при удвоении содержания углерода в атмосфере происходило повышение температуры на 5-6 градусов. Если учесть, что в вечной мерзлоте в мобильной форме находится 2 атмосферы углерода, то можно ожидать повышения температуры на 10 градусов. Причем эти расчеты рассматривают оптимистичный аэробный цикл гниения органики (при доступе кислорода).

Таким образом мы можем сделать вывод о предстоящих достаточно сильных изменениях климата.

Автор: Семен Семенович

Источник ^[2]