Таяние вечной мерзлоты: Постепенный процесс или глобальная климатическая угроза? Мнение ученых

Представьте себе гигантский морозильник, занимающий почти четверть суши Северного полушария. Внутри него — не только замороженная вода и камни, но и колоссальные запасы древнего органического материала: останки растений и животных, копившиеся тысячелетиями. Это и есть вечная мерзлота. И вот этот морозильник, похоже, начал давать серьезные сбои. А знаете, что самое неприятное? Его «починка» — задача из разряда почти невыполнимых.

Арктика, хранительница этих мерзлых сокровищ, нагревается с пугающей скоростью — почти вчетверо быстрее, чем остальная планета. И это не просто абстрактные цифры в отчетах климатологов. Это реальность, которая заставляет вечную мерзлоту таять, высвобождая в атмосферу углерод в виде углекислого газа и метана. А эти парни, как известно, мастера по части усиления глобального потепления. Замкнутый круг, не правда ли?

Что за зверь такой — «точка невозврата»?

Ученые давно говорят о так называемых «переломных элементах» климатической системы. Что же это за загадочный «переломный элемент» или, как его еще называют, «точка невозврата»? Помните, как в детстве строили башенку из кубиков? Добавляешь кубик, еще один… Башенка стоит. А потом — бац! — один-единственный лишний кубик, и вся конструкция с грохотом рушится. Вот этот последний кубик и есть аналог достижения точки невозврата. В климатологии это означает, что система при достижении определенного порога (например, температуры) резко и зачастую необратимо переходит в совершенно иное состояние.

И вот главный вопрос, который не дает покоя исследователям: является ли вечная мерзлота таким «переломным элементом»? Перейдет ли ее таяние в какой-то момент из вялотекущего процесса в обвальную катастрофу?

Мерзлота: глобальный игрок или локальный бунтарь?

Ученые из Института метеорологии Макса Планка вместе с международными коллегами решили разобраться в этом вопросе детально. Они проанализировали два ключевых критерия «точки невозврата»: резкость изменений и их необратимость.

Их вердикт? На глобальном уровне, по крайней Rмере, в их климатических моделях, такого резкого «щелчка», после которого вся мерзлота вдруг одномоментно начнет таять с удвоенной силой, пока не видно. Таяние огромных массивов вечной мерзлоты, скорее, идет постепенно, шаг за шагом, по мере повышения глобальных температур. Звучит не так уж страшно, да?

Но тут есть хитрость. Даже если таяние происходит постепенно, высвобождение углерода из оттаявших грунтов — процесс, к сожалению, необратимый. Как только древняя органика «просыпается» ото льда, микробы начинают ее активно разлагать, и этот пир будет продолжаться, даже если нам чудом удастся стабилизировать температуры на планете. То есть, да, глобального внезапного коллапса мерзлоты, возможно, и не будет, но однажды запущенный процесс разложения углерода уже не остановить. А это значит, что «точка невозврата» для углеродного цикла мерзлоты все еще может быть достигнута, просто чуть позже.

А вот на местах — совсем другая история! Здесь необратимые изменения могут происходить и резко, и весьма драматично. Ученые приводят в пример так называемые термокарстовые ландшафты. Представьте: мерзлая земля, насыщенная льдом, вдруг проваливается из-за таяния этого льда, образуя котловину. Она заполняется водой, и вот вам озеро посреди тундры. Эти озера — не просто живописные водоемы. Они действуют как гигантские линзы, фокусирующие солнечное тепло и передающие его вглубь земли. Это, в свою очередь, еще больше ускоряет таяние окружающей мерзлоты и, соответственно, разложение органики в ней. Такой вот локальный, но очень неприятный «эффект домино».

Иногда спусковым крючком для таких локальных обвалов могут стать и экстремальные погодные явления — например, аномально жаркое лето или сильные наводнения. Экосистема в конкретном регионе может действительно «перевернуться» очень быстро. Правда, пока нет убедительных данных, что такая локальная беда обязательно вызовет цепную реакцию по всей Арктике. Но, согласитесь, приятного мало.

Неожиданный поворот: вода, облака и далекие земли

Но подождите, это еще не все сюрпризы! Исследователи обращают внимание на аспект, который часто ускользал из виду в этих дебатах, — гидрологию. Проще говоря, станет ли Арктика более влажной или, наоборот, засушливой из-за таяния мерзлоты и изменения режима осадков? Кажется, какая разница? А вот какая: это напрямую влияет на образование облаков. А облака — это, знаете ли, не просто красивые барашки в небе. Они играют колоссальную роль в энергетическом балансе всей нашей планеты, отражая солнечное излучение или, наоборот, удерживая тепло.

И вот тут-то и кроется связь с другими горячими точками — например, с далекими Амазонией или африканским Сахелем, которые тоже считаются кандидатами в «переломные элементы». Изменения в арктической гидрологии могут запустить целую цепочку событий, которая аукнется в совершенно других уголках Земли. Все в нашем мире взаимосвязано, как бы банально это ни звучало.

Всевидящее око из космоса

К счастью, мы не слепы. Ученые активно используют спутниковые данные для мониторинга состояния вечной мерзлоты. Современные технологии позволяют из космоса отслеживать просадки грунта, изменения уровня воды в озерах и другие признаки таяния. Исследователи даже пытаются разработать системы раннего предупреждения, чтобы улавливать первые сигналы надвигающихся резких изменений на основе этих данных. Новые спутники, вроде недавно запущенного Sentinel-1C Европейского космического агентства, должны в этом помочь.

Так что, перелом или нет? И стоит ли волноваться?

Возвращаясь к главному вопросу: является ли вечная мерзлота глобальным «переломным элементом»? Похоже, однозначного ответа «да» или «нет» пока не существует. С одной стороны, резкого одномоментного обрушения всей системы мерзлоты ученые в своих моделях не видят. С другой — необратимость потери углерода и возможность локальных резких коллапсов, плюс пока не до конца изученное влияние на глобальную гидрологию, не позволяют полностью исключить такой сценарий.

Но знаете что? Честно говоря, даже если это не классическая «точка невозврата» в ее самом драматичном понимании, картина все равно, мягко говоря, безрадостная. «Текущие изменения, которые мы видим в Арктике, вызывают тревогу», — прямо говорит Виктор Бровкин, один из авторов исследования. И с ним трудно не согласиться.

Что дальше? Ученые не сидят сложа руки

Исследования продолжаются. Ученые, участвующие в этом проекте, планируют присоединиться к большой международной инициативе TIPMIP (Tipping Point Modeling Intercomparison Project). Ее цель — как раз таки лучше разобраться в том, как ведут себя вечная мерзлота и другие потенциальные «переломные элементы» климатической системы, и как они взаимодействуют друг с другом.

Так что, как ни назови — «переломный элемент» или просто «очень большая проблема» — таяние вечной мерзлоты требует нашего самого пристального внимания и решительных действий по сдерживанию глобального потепления. Ведь этот тихий ледяной гигант, если его окончательно разбудить, может преподнести нам очень неприятные сюрпризы. И времени на то, чтобы нажать на «стоп», у нас остается все меньше.