Торфяники — важная экосистема, которая способствует регулированию атмосферного углеродного цикла. Многопрофильная группа исследователей под руководством Хельсинкского университета исследовала климатическую реакцию вечномерзлого торфяника, расположенного 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 влияние на климат или потепление.
Изученный период, начавшийся 3000 лет назад, известен как климатический период похолодания. Связанный с климатом эффект образования вечной мерзлоты, вызванный похолоданием, был исследован, в частности, путем анализа древних растительных сообществ торфяников с использованием аналогичным образом проанализированных данных о торфяниках из других регионов России, Финляндии и Швеции для сравнения.
«Наши исследования показали, что влияние вечномерзлых торфяников на климат трудно предсказать. Исследования, охватывающие более длительные периоды времени, ценны, поскольку они помогают нам понять будущие изменения», — говорит исследователь Минна Валиранта с факультета биологических и экологических наук Университета Хельсинки.
Исследование связало данные о древних растительных сообществах с информацией о том, как быстро современные северные торфяники связывают и улавливают углерод или как быстро накапливается торф. Кроме того, использовались данные о выбросах углерода в атмосферу. Эти факторы составляют так называемое радиационное воздействие торфяников, которое способствует либо потеплению, когда торфяники выбрасывают в атмосферу больше углерода, либо охлаждающему эффекту, когда торфяники служат поглотителем углерода и связывает больше углерода из атмосферы, чем выделяет в нее.
Довольно неожиданно исследователи обнаружили, что период прохладного климата, который привел к образованию вечной мерзлоты на северных торфяниках, оказал согревающее воздействие на климат. Это было вызвано высыханием местообитаний растительных сообществ, обитающих на вечномерзлых торфяниках, после чего они перестали эффективно связывать углерод из атмосферы. Фактически, имел место обратный процесс, при котором ранее образовавшийся торф, который использовался для хранения углерода, был выпущен обратно в атмосферу в результате ускоренного разложения и разложения.
Более того, процессы вечной мерзлоты даже создали голые торфяные поверхности, полностью лишенные растительности на торфяниках. Такие поверхности выделяют в воздух, помимо углекислого газа, еще и закись азота, мощный парниковый газ. Эти выбросы явно усилили согревающее воздействие торфяников на атмосферу.
Другие типичные поверхности торфяников не выделяют в атмосферу значительных количеств закиси азота, поэтому такие выбросы считаются незначительными. Исследование показало, что такие голые торфяные поверхности раньше были гораздо более распространенными. Тем не менее, похоже, что 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 изучалась долгосрочная разработка голых торфяных поверхностей. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования, чтобы лучше спрогнозировать судьбу таких поверхностей, типичных для вечномерзлых торфяников, и будущего развития вечномерзлых торфяников в целом»,- говорит Валиранта.
Климатические последствия выбросов парниковых газов исследуемых торфяников были связаны с изменениями в жизни растений, которые, в свою очередь, определяются гидрологическим балансом торфяников. Исследователи предсказывают, что таяние вечной мерзлоты может привести к повышению уровня воды на торфяниках и, следовательно, к значительным выбросам метана, которые еще больше нагреют климат. В то же время считается, что глобальное потепление ускоряет поглощение углерода из атмосферы из-за интенсификации основных производственных процессов растений. Другими словами, фотосинтез связывает углекислый газ из воздуха с возрастающей эффективностью.