Специалисты выяснили причину того, почему высвобождение значительного количества древнего углерода из тающей вечной мерзлоты в океан не спровоцировало глобальную климатическую катастрофу. Ключевую роль здесь сыграли донные микроорганизмы, проявившие себя неожиданным образом.

Арктическая зона содержит колоссальные резервы древней органики – около 1300 гигатонн углерода в земной коре и приблизительно 400 гигатонн в морских отложениях и речных дельтах. В связи с тем, что Арктика прогревается быстрее других частей Земли, вечная мерзлота начинает таять, а береговая линия активно разрушается под воздействием прибрежных течений. Как следствие, запертые ранее органические остатки попадают в море. На текущий момент объем вымывания составляет 20 миллионов тонн ежегодно, и к концу XXI века эта цифра может увеличиться на 70-150%.

Ранее это явление вызывало беспокойство у ученых-климатологов. Предполагалось, что морские микроорганизмы быстро преобразуют эти массы в углекислый газ и метан, запустив опасный процесс ускоренного потепления климата. Однако недавняя работа экспертов из Института Альфреда Вегенера и Центра изучения морской экологии MARUM при Бременском университете (Германия) продемонстрировала, что дно Арктики действует как эффективная система удержания, успешно снижая потенциальную угрозу. О результатах исследования доложено в журнале Nature Geoscience.

Проанализировав образцы осадочных пород с морского дна возле канадского острова Хершел, ученые установили, что около 90% древнего углерода не вовлекается в активные процессы круговорота веществ. Он просто оседает на океаническом дне и надежно «запечатывается» под слоем донных отложений. Только примерно десятая часть поступающего с берега количества преобразуется микроорганизмами в газообразное состояние, попадая в атмосферу.

Уникальный механизм самозащиты связан с особенностями питания бактерий, обитающих на дне. Изучив состав воды в донных отложениях, исследователи определили возраст и источники их энергии. Выяснилось, что эти микроорганизмы проявляют высокую избирательность: они используют для своего существования «новый» углерод, образующийся из недавних остатков морских растений, практически игнорируя старый, трудноперевариваемый органический материал, который выносится из арктической вечной мерзлоты.

Однако авторы исследования предостерегли от преждевременных радужных прогнозов. Значительные объемы грунта, попадающие в прибрежные зоны, делают воду непрозрачной и препятствуют проникновению солнечного света на глубину. Это приводит к гибели микроскопических водорослей – важнейшего звена морской экосистемы. Для детального изучения процесса разложения органики и уточнения глобальных климатических моделей в 2027 году запланирована крупная международная экспедиция Arctic Pulse, которая будет проводиться на борту ледокола Polarstern.