Международный коллектив ученых оценил изменение баланса парниковых газов в районе термокарстовых болот после оттаивания вечной мерзлоты

Дайджест исследований

Оттаивание вечной мерзлоты на северных торфяниках приводит к разрушению торфяных плато и развитию термокарстовых болот, что потенциально может повлиять на обмен парниковых газов в атмосфере. Здесь мы измерили потоки метана и углекислого газа в течение 3 лет (включая зиму) с помощью статических камер вдоль двух трансектов оттаивания вечной мерзлоты на северо-западе Канады, охватывающих молодые (~30 лет с момента оттаивания), промежуточные и зрелые термокарстовые болота (~200 лет с момента оттаивания). Молодые болота были более влажными, теплыми и имели более гидрофильную растительность, чем зрелые болота. Выбросы метана увеличивались с ростом влажности и температуры почвы (глубина 40 см), а смоделированные годовые оценки были наибольшими в молодом болоте в самый теплый год и наименьшими в зрелом болоте в самый прохладный год (21 и 7 г C-CH4 м-2 год-1, соответственно). Доминирующим фактором, влияющим на чистый экосистемный обмен (NEE) на зрелом болоте (от +20 до -54 г C-CO2 м-2 год-1), была температура почвы на глубине 5 см, что привело к чистой потере CO2 из-за более высокого экосистемного дыхания (ER) в более теплые годы. Напротив, влажность контролировала NEE на молодых и промежуточных болотах (от +55 до -95 г C-CO2 м-2 год-1), где годы с периодическим затоплением в начале вегетационного периода привели к большему снижению валовой первичной продуктивности, чем ER, что привело к потере CO2. Зимние потоки (ноябрь-апрель) составляли 16% годового ER и 38% годовых выбросов CH4.Согласно результатам нашего исследования, NEE термокарстовых болот близка к нейтральной и исключает большие потери CO2 в современных условиях. Однако высокие выбросы CH4 после оттаивания привели к положительному эффекту чистого радиационного форсинга. Хотя влажные условия, способствующие высоким выбросам CH4, сохраняются только в течение начального периода молодого болота, мы показали, что дальнейшее потепление климата с увеличением ER и, следовательно, потери CO2 из зрелого болота могут вызвать чистое положительное радиационное воздействие, которое будет продолжаться в течение столетий после оттаивания вечной мерзлоты.

Исследование опубликовано в журнале Global Change Biology.