Рязкото размразяване на вечната замръзналост ще удвои предишните оценки на потенциалните въглеродни емисии от размразяването на Арктика и вече бързо променя пейзажа и екологията на северния полярен кръг, показва ново проучване, ръководено от Университета на Колорадо в Булдър.
Вечно замръзналият слой под сезонно размразяващия се повърхностен слой земя, обхваща 18 милиона квадратни километра във високите географски ширини или една четвърт от цялата открита земя в Северното полукълбо. Според настоящите прогнози , вечната замръзналост съдържа приблизително 1500 петаграма въглерод, което се равнява на 1,5 трилиона метрични тона въглерод.
Новото проучване прави разлика между постепенното размразяване, което влияе на вечната замръзналост и неговите запаси от въглерод бавно, в сравнение с по-резките видове размразяване на вечна замръзване. Около 20% от района на Арктика има условия, способстващи за рязко размразяване поради богатия на лед слой. Рязкото размразяване води до големи емисии на въглерод, включително отделянето на въглероден диоксид, както и метан, който е по-мощен като парников газ, отколкото въглеродния ддиоксид. Това означава, че въпреки че в даден момент по-малко от 5% от района на Арктическата вечна замръзалост е вероятно да преживее рязко размразяване, техните емисии ще бъдат равни на тези от големите райони, където размразяването е постепенно.
Това рязко размразяване е "бързо и драматично, засяга пейзажи по безпрецедентни начини", казва Мерит Турецки, директор на Института за арктически и алпийски изследвания (INSTAAR) в Университета на Колорадо в Булдър и водещ автор на изследването, публикувано в Nature Geoscience. "Горите могат да се превърнат в езера в течение на месец, свлачищата се случват без предупреждение, а невидимите дупки от изтичане на метан могат да погълнат цели моторни шейни."
Рязкото размразяване на вечната замръзналост може да настъпи по най-различни начини, но то винаги е драматична рязка екологична промяна, допълва Турецки.
"Системи, по които можете да ходите с обикновени туристически ботуши и които са били достатъчно сухи, за да поддържат растежа на дърветата, когато вечната замръзналост се размразява, изведнъж тези екосистеми се превръщат в кашеста супа", казва Турецки.
Защо има значение размразяването на вечната замръзналост
Вечната замръзналост съдържа скали, почва, пясък, а в някои случаи и джобове от чист лед. Той съхранява средно два пъти повече въглерод, отколкото има в атмосферата, защото пази останките от живот, който някога са процъфтявал в Арктика, включително мъртви растения, животни и микроби. Тези останки, който никога не са се разложили напълно, са стояли заключени в хладилника на Земята хиляди години.
Тъй като климатът се затопля, вечната замръзналост не може да остане замръзнала. В над 80 процента от северната част на Арктика затоплящият се климат вероятно ще предизвика постепенното ѝ размразяване и то може да продължи от десетилетия до векове.
Но в останалите части на Арктика, където съдържанието на приземен лед е високо, рязко размразяване може да се случи след няколко месеца, което ще доведе до екстремни последици върху пейзажа и атмосферата, особено там, където има богата на лед вечна замръзналост. Този бърз процес се нарича "термокарст", тъй като топлинната промяна причинява затихване. Това води до карстов пейзаж, с типичните ерозия и отвори.
Турецки казва, че това е първото изследване, което събира обширна литература за миналото и сегашното рязко размразяване в различни видове пейзажи.
Учените използват тази информация заедно с цифров модел, за да прогнозират бъдещи резки загуби от размразяването на въглерод. Те откриват, че термокарстът винаги включва наводняване, слягане или свлачища. Интензивни събития като валежите и откритите, черни пейзажи в резултат на пожари могат да ускорят този драматичен процес.
Изследователите сравняват рязкото отделяне на въглерод при размразяване на вечната замръзналост с това при постепенното ѝ размразяване.
Те също така искат да разберат колко важно е тази информация да бъде включена в глобалните климатични модели. Понастоящем няма климатични модели, които да включват термокарста и само шепа, които изобщо вземат предвид размразяването на вечната замръзналост. Макар мащабните модели през последното десетилетие се опитват да отчитат по-добре процесите в Арктика, най-новият доклад на Междуправителствения съвет по изменение на климата (IPCC) включва само оценки на постепенното размразяване на вечната замръзналост.
"Въздействията от рязкото размразяване не са представени в нито един съществуващ глобален модел и нашите открития показват, че това би могло да увеличи влиянието върху климата/въглерода на вечната замръзналост два пъти, като по този начин изостри проблема с допустимите емисии", казва Дейвид Лорънс от Националния център за атмосферни изследвания (NCAR) и съавтор на изследването.
Резултатите изискват спешно включване на вечната замръзналост във всички видове климатични модели, заедно с прилагането на силна политика в областта на климата и смекчаване на последиците, допълва Турецки.
"Определено можем да попречим на най-тежките последици от изменението на климата, ако действаме през следващото десетилетие", казва Турецки. "Имаме ясни доказателства, че политиката ще помогне на севера и по този начин ще помогне да диктуваме нашия бъдещ климат."
В изследването са участвали изследователи от Университета в Гелф, Университет Бригъм Йънг, Геоложкото проучване на Съединените щати, Университета на Аляска във Феърбанкс, Университета в Албърта, Северния университет в Аризона, Института Алфред Вегенер Хелмхолц център за полярни и морски изследвания, Университета в Потсдам , Стокхолмския университет, Националната лаборатория Лорънс Бъркли и Националния център за атмосферни изследвания.
