Вечная мерзлота как глобальная угроза

Российские ученые открыли новый механизм закисления вод в Ледовитом океане

Фото: duncan c/Flickr

Ученые обнаружили в Северном Ледовитом океане уникальный механизм закисления воды: из-за таяния вечной мерзлоты древнее органическое вещество попадает в океан в форме двуокиси углерода, которая при растворении в морской воде образует слабую кислоту. Кроме того, закисление усиливается из-за опресняющего влияния сибирских рек.

«В результате более чем десятилетней работы мы установили, что на Восточно-Сибирском шельфе в Северном Ледовитом океане действует механизм закисления воды, отличный от того, что изменяет кислотность воды в других районах Мирового океана. Ученые предполагали возможность существования такого механизма, но доказать четкую связь между потеплением, таянием мерзлоты, увеличением речного стока и закислением шельфовых вод удалось только нашей группе», — рассказал Игорь Семилетов, руководитель исследования, доктор географических наук, первый автор статьи, опубликованной в журнале Nature Geoscience.

Чем опасна повышенная кислотность в океане

Повышение кислотности вод Мирового океана прежде всего опасно тем, что подкисленная вода растворяет кальций, который содержится в скелетах, раковинах и панцирях морских организмов. В тропических морях подкисленная вода является основным фактором, угрожающим коралловым рифам, состоящим из соединений кальция, и их обитателям.

Кислотность вод Мирового океана за последнее столетие значительно возросла, предположительно, за счет растворения в морской воде углекислого газа, попавшего в атмосферу в результате промышленной деятельности человека. «За годы индустриальной революции с конца XIX века кислотность вод Мирового океана возросла примерно на 30%», — объясняет ученый.

Особенности Ледовитого океана

Северный Ледовитый океан поглощает углекислый газ активнее других океанов, потому что он самый холодный из них: при низких температурах углекислый газ лучше растворяется в воде. Кроме того, это единственный океан, окруженный вечной мерзлотой, которая активно деградирует.

Количество углерода в виде органического вещества в мерзлоте суши, окружающей Северный Ледовитый океан, огромно — во много раз больше объема углекислоты в атмосфере. Из-за потепления в Арктике мерзлота тает, высвобождая древнее органическое вещество, которое вовлекается в современный цикл углерода.

«Тем не менее биогеохимические последствия таяния мерзлоты, связанные с закислением шельфовых вод Северного Ледовитого океана, до настоящего времени изучены не были. Считалось, что механизм закисления вод в Ледовитом океане тот же, что и в других регионах Мирового океана, — поглощение углекислоты из атмосферы. Однако такие выводы были сделаны без учета процессов, происходящих на Восточно-Сибирском шельфе, данные по которому отсутствовали», — пояснил Семилетов.

Опасность для Северного Ледовитого океана

Вода повышенной кислотности из Восточно-Сибирского шельфа поступает в другие части Северного Ледовитого океана, создавая опасность для всей его экосистемы. Она не только растворяет кальций-содержащие панцири и скелеты морских организмов, но и нарушает баланс в пищевых цепях, определяющих продуктивность биоты Северного Ледовитого океана. По мере дальнейшего роста температур в Арктическом регионе скорость таяния мерзлоты будет нарастать, а сток рек — увеличиваться. Это означает, что в воды Северного Ледовитого океана будет попадать еще больше углекислоты. В конечном итоге это может привести к тому, что значительная часть Северного Ледовитого океана станет источником углекислого газа для атмосферы планеты, в то время как до настоящего времени этот океан считался главным «стоком» для избыточного атмосферного углекислого газа.

«В долговременной перспективе выявленный нами механизм аномального закисления вод Восточно-Сибирского шельфа приведет к распространению закисленных вод на значительную часть Северного Ледовитого океана. В экологическом плане это проблема номер один, поскольку арктическая экосистема является наиболее хрупкой и чувствительной к любому дисбалансу экосистемой планеты», — считает ученый.

«Я бы хотел подчеркнуть, что в изучении процессов, связанных в деградацией вечной мерзлоты в Арктическом регионе, российские ученые неизменно лидируют, и данная работа — одно из подтверждений этого лидерства. В первую очередь следует отметить лабораторию арктических исследований Тихоокеанского океанологического института Дальневосточного отделения Российской Академии наук, и международную лабораторию углерода арктических морей Томского политехнического университета. С другой стороны, эта работа была бы невозможна без объединения усилий российских ученых с учеными мирового научного сообщества. На разных этапах исследования в нем участвовали ученые из Университета Аляска, Фэрбанкс (США), Стокгольмского университета и Университета Гетеборг (Швеция)», — пояснил Семилетов.

Различные этапы данного исследования были проведены при поддержке Дальневосточного отделения Российской академии наук, Российского фонда фундаментальных исследований, Министерства науки и образования, и Российского научного фонда.
Теги:

Читать еще на Чердаке: