Торфяники являются важной экосистемой, которая вносит свой вклад в регулирование атмосферного углеродного цикла. Междисциплинарная группа исследователей, возглавляемая Хельсинкским университетом, исследовала климатическую реакцию вечномерзлых торфяников, расположенных в России, в течение последних 3000 лет. Неожиданно группа обнаружила, что период прохладного климата, который привел к образованию вечной мерзлоты на северных торфяниках, оказал положительное, или потепление, влияние на климат.

Изучаемый период, начавшийся 3000 лет назад, известен как климатический период похолодания. Связанный с климатом эффект образования вечной мерзлоты, вызванный охлаждением, был исследован, в частности, путем анализа древних растительных сообществ торфяников, используя для сравнения аналогично проанализированные данные по торфяникам из других регионов России, Финляндии и Швеции.

"Наши исследования показали, что влияние вечномерзлых торфяников на климат может быть трудно предсказать. Исследования, охватывающие более длительные периоды времени, ценны, поскольку они помогают нам понять будущие изменения", - говорит исследователь Минна Вялиранта с факультета биологических и экологических наук Хельсинкского университета.

Исследование связало данные о древних растительных сообществах с информацией о том, как быстро современные северные торфяники связывают и связывают углерод или как быстро накапливается торф. Кроме того, были использованы данные о выбросах углерода в атмосферу. Эти факторы составляют то, что известно как радиационное воздействие торфяника, которое оказывает либо согревающее воздействие на климат, когда торфяник выбрасывает в атмосферу больше углерода, чем связывается с ним, либо охлаждающее воздействие, когда торфяник служит поглотителем углерода и связывает больше углерода из атмосферы, чем выпускает в нее.

Довольно неожиданно исследователи обнаружили, что прохладный климатический период, который привел к образованию вечной мерзлоты на северных торфяниках, оказал согревающее влияние на климат. Это было вызвано тем, что места обитания растительных сообществ, обитающих в вечномерзлых торфяниках, высыхали, после чего они больше не очень эффективно связывали углерод из атмосферы. Фактически произошел обратный процесс, в ходе которого ранее образовавшийся торф, который использовался для хранения углерода, был выброшен обратно в атмосферу в результате ускоренного разложения и деградации.

Более того, процессы вечной мерзлоты даже создали голые торфяные поверхности, полностью лишенные растительности на торфяниках. Такие поверхности выделяют в воздух, помимо углекислого газа, также закись азота, мощный парниковый газ. Эти выбросы явно усилили согревающее воздействие торфяников на атмосферу.

Другие типичные поверхности торфяников не выделяют значительных количеств закиси азота в атмосферу, поэтому такие выбросы считаются незначительными. Исследование показало, что такие голые торфяные поверхности ранее были гораздо более распространены. Однако, по-видимому, этот тип поверхностей со временем восстановил свой растительный покров, что привело к уменьшению площади голых поверхностей.

Изменение климата может привести к развитию вечномерзлых торфяников в непредвиденных направлениях

"Это было первое исследование, в котором было исследовано долгосрочное развитие голых торфяных поверхностей. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования, чтобы лучше спрогнозировать судьбу таких поверхностей, характерных для вечномерзлых торфяников, и будущее развитие вечномерзлых торфяников в целом", - говорит Вялиранта.

Климатические эффекты выбросов парниковых газов исследованных торфяников были связаны с изменениями в жизни растений, которые, в свою очередь, определяются гидрологическим балансом торфяников. Исследователи прогнозируют, что таяние вечной мерзлоты может привести к повышению уровня воды в торфяниках и, следовательно, к значительным выбросам метана, которые еще больше согреют климат. В то же время считается, что глобальное потепление ускоряет поступление углерода из атмосферы из-за интенсификации основных производственных процессов растений. Другими словами, фотосинтез связывает углекислый газ из воздуха с возрастающей эффективностью.

ИСТОЧНИК