Майкл Роулинс, профессор Факультета наук о земле Массачусетского университета в Амхерсте и заместитель директора Центра исследований климатических систем добился значительных успехов в расширении понимания углеродного цикла Арктики – или способа переноса углерода между сушей, океаном и атмосферой. Чтобы лучше понять будущие тенденции в содержании углекислого газа в атмосфере и связанное с ним глобальное потепление, необходима более полная картина того, как углерод циркулирует между резервуарами в мире.
“Было проведено много исследований, посвященных вертикальному потоку углерода с суши в атмосферу. – рассказывает Роулинс. – Этот вертикальный поток включает в себя такие вещи, как сжигание ископаемого топлива, лесные пожары, утечка метана и выбросы в результате таяния вечной мерзлоты. Но есть и другая часть цикла — горизонтальная. Гораздо меньше внимания уделяется тому, как углерод переносится с суши в океан через реки”.
Когда вода течет по суше, в ручьи и реки, она поглощает углерод, в конечном счете унося его в море. Небольшое, но незначительное количество этого растворенного органического углерода (DOC) “выводится” из речной воды в атмосферу в виде парникового газа. То, что осталось, стекает в океан, где становится ключевой частью прибрежной пищевой сети.
Тем не менее относительно мало известно об этих боковых потоках углерода в океане, особенно в Арктике, где измерения редки и где быстрое потепление приводит к интенсификации гидрологического цикла, увеличению стока и таянию вечной мерзлоты.
Ученые модифицировали численную модель, которая точно отражает сезонное накопление снега, а также замерзание и оттаивание почв, добавив учет производства, разложения, хранения и “загрузки” DOC в ручьи и реки. Модель с поразительной точностью моделирует количество углерода, поступающего в реки региона.
Она указывает на увеличение объемов пресной воды и ДОКА, экспортируемых в прибрежную лагуну на северо-западе Аляски. Особенно выделяется 2019 год с массовым экспортом пресной воды DOC, который почти в три раза превысил объем экспорта в начале 1980-х годов.
Новая модель может помочь ученым уточнить базовые показатели выбросов углерода и лучше понять, как глобальное потепление изменяет углеродный цикл Земли.
Исследование опубликовано в журналах “Геофизические исследования” и “Письма об экологических исследованиях”.
