Для прогноза изменений климата: учёные выяснили, как распределяется органика на арктическом шельфе

Механизм ускорения: как арктический шельф превращается в климатическую «бомбу замедленного действия» Исследование международной группы ученых, включающей специалистов ГЕОХИ РАН, впервые с высокой точностью определило, какая доля древней органики, высвобождающейся при таянии вечной мерзлоты, остается в Арктике, а какая — уходит в глубины океана, запуская глобальные климатические процессы. Выяснилось, что лишь 20% органического вещества покидает пределы шельфа моря Лаптевых, однако именно эта «малая» часть может стать критическим фактором для всей планеты.

Невидимый переносчик: как органика меняет океан

Проведенные замеры на основе молекулярного и изотопного состава углерода в донных осадках показали, что 80% наземной органики, попадающей в море с речным стоком и из оттаивающих берегов, оседает на шельфе. Оставшиеся 20% подхватываются морскими течениями и транспортируются на континентальный склон и в абиссальные глубины Северного Ледовитого океана.

«Эти данные позволяют пересмотреть модели углеродного цикла. Ранее считалось, что большая часть вещества перерабатывается на месте. Теперь мы видим, что существует активный канал переноса стабильного углерода в глубоководные слои, где он может быть законсервирован или, наоборот, включен в биологические цепочки», — комментирует доктор геолого-минералогических наук Валерий Русаков.

Тройной удар по стабильности

Скорость климатических изменений в Арктике в три раза превышает среднемировые показатели. Это приводит к каскаду эффектов:

• Таяние мерзлоты высвобождает законсервированные тысячи лет органические соединения.
• Рост речного стока увеличивает объем поступающего в море биоматериала.
• Усиление штормов и сокращение ледового покрова ускоряют береговую эрозию, добавляя в воду новые порции углерода.

Эти процессы создают замкнутый круг: чем больше органики попадает в воду, тем активнее идет ее разложение микроорганизмами, что ведет к выделению парниковых газов (CO2 и метана) и дальнейшему нагреву атмосферы.

Точка невозврата на горизонте

Ранее оценки баланса органики в Арктике строились на спутниковых данных и общих моделях. Нынешняя работа, выполненная в ходе экспедиции «International Siberian Shelf Study» на судне «Академик Мстислав Келдыш», впервые использует прямые замеры скоростей захоронения углерода. Это дает научному сообществу инструмент для верификации прогнозов. В исследовании приняли участие специалисты из Швеции (Стокгольмский университет), США (Обсерватория Земли Ламонт-Доэрти), Италии (Институт полярных наук) и ведущих российских институтов — от Тихоокеанского океанологического института до Томского госуниверситета. Проект поддержан Российским научным фондом. Понимание того, как именно распределяется органика между шельфом и океаном, критически важно для расчета сценариев потепления. Если 80% вещества остается на мелководье, оно перерабатывается быстрее, усиливая локальное закисление вод. Если же 20% достигает глубин, это может изменить химический состав придонных вод и повлиять на глобальный круговорот углерода на столетия вперед.