Таяние льдов в Арктике может изменить уравнение выбросов парниковых газов

Таяние льдов в Арктике может изменить уравнение выбросов парниковых газов

Поскольку в сентябре 2012 года морской лед достиг рекордно низкого уровня, ученые изучают, как таяние повлияет на перенос парниковых газов в арктических растительных сообществах.

Дэвид Гонсалес • 13 ноября 2013 г.

Оригинальная бумага:
Парментье, Франс-Ян В., Т.Р. Кристенсен, Лиз Л. Соренсен, Сорен Рисгаард, А. Дэвид Макгуайр, Пол А. Миллер и Дональд А. Уокер. 2013. «Влияние меньшей протяженности морского льда на обмен парниковых газов в Арктике». Изменение климата в природе, том. 3, стр. 195-202. DOI: http://dx.doi.org/10.1038/NCLIMATE1784.

Дальнейшее чтение:
Лунд М., Лафлер П. М., Руле Н.Т., Линдрот А., Кристенсен Т.Р., Аурела М., Хойницкий Б.Х., Фланаган Л.Б., Хамфрис Э.Р., Лаурила Т., Очель В.К., Олейник Дж., Ринне Дж., Шуберт, П. и Нильссон, М. Б. (2010), Изменчивость обмена CO2 на 12 участках северных торфяников и тундры. Биология глобальных изменений, 16: 2436–2448. DOI: http://dx.doi.org/10.1111/j.1365-2486.2009.02104.x

Ситч, Стивен, А. Дэвид Макгуайр, Джон Кимбалл, Никола Гедни, Джон Гэймон, Райан Энгстром, Аннетт Вольф, Цяньлай Чжуан, Джой Кляйн и Кайл С. Макдональд. 2007.Оценка углеродного баланса циркумполярной арктической тундры с использованием дистанционного зондирования и моделирования процессов. Экол. заявл. 17, 213–234.

Тающий лед дает одни из самых ярких изображений меняющейся планеты. Фильм 2012 года «В погоне за льдом», в котором представлены работы фотографа Джеймса Балога и «Экстремальное исследование льда», привлек внимание к скорости и масштабам таяния в Арктике. В прошлом году площадь арктического морского льда достигла самого низкого уровня за всю историю наблюдений, вдвое меньше, чем в среднем за период с 1980-х по 2000 год. Поскольку условия в Арктике быстро меняются, ученые всего мира изучают, как изменение климата может повлиять на перенос парниковых газов. между морем, воздухом и живыми существами на суше.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Climate Change международной группой арктических ученых под руководством Франса-Яна Пармантье, рассматриваются недавние исследования изменения климата и его влияние на обмен парниковыми газами в Арктике. Исследование рассказывает тревожную историю: таяние морского льда может усилить таяние Арктики.

Таяние льдов влияет на множество климатических факторов Арктики, одним из которых является арктическая цветовая палитра. Поверх светлого тающего льда образуются талые пруды темного цвета. Подобно темной футболке в солнечный день, темные талые водоемы уменьшают альбедо льда, научное слово, обозначающее «отражательную способность». С меньшим отражением лед поглощает больше солнечного тепла, нагревая лед так же, как темная футболка согревает вашу кожу, и больше льда тает.Цветовая палитра меняется и на суше. Тающий снег и лед оставляют темные камни и почву на солнце, снова вызывая эффект темной футболки.

Ученые задаются вопросом, как отреагируют на это арктические растительные сообщества в связи с потеплением океанов и суши. Растительные сообщества играют важную роль в регулировании изменения климата, поскольку они улавливают и выделяют парниковые газы, такие как углекислый газ. Ученые, однако, не до конца понимают, как таяние морского льда повлияет на обмен парниковых газов в растительных сообществах. Более высокие температуры продлят арктическое лето, а это означает, что у растений будет больше времени для фотосинтеза, накопления CO2 и дыхания, высвобождая CO2 обратно в атмосферу. Произойдет ли чистое изменение баланса выбросов CO2 от предприятий?

Пармантье и его команда обратились к недавним исследованиям, чтобы попытаться найти ответ на этот вопрос. Исследование, проведенное в 2007 году под руководством Стивена Ситча, предполагает, что более высокие температуры склонят чашу весов в сторону большего поглощения CO2 растительными сообществами. Магнус Лунд и группа исследователей поставили эксперимент на 12 водно-болотных угодьях северного полушария, от теплых умеренных зон до холодных арктических зон, чтобы изучить обмен CO2 в растениях. Они считают, что по мере повышения температуры Арктика будет больше походить на умеренную зону. Как и Ситч, Лунд приходит к выводу, что более высокие температуры и более продолжительное лето склоняют чашу весов в пользу накопления CO2. По сути, поглощение CO2 растительными сообществами может смягчить некоторые последствия изменения климата.

Большая часть истории изменения климата в Арктике остается неясной. Ученые все еще пытаются понять, насколько арктические растительные сообщества могут реально смягчить последствия глобальных выбросов CO2 и продолжающихся изменений в Арктике. Пармантье также рассмотрел влияние таяния морского льда на выбросы метана из арктических водно-болотных угодий. Баланс метана, парникового газа, который считается в 20 раз более мощным, чем CO2, также, как ожидается, изменится.Ожидается, что таяние льдов и более высокие температуры изменят баланс обмена CO2 в Северном Ледовитом океане, делая общую картину еще более неуловимой.

Результаты, собранные Пармантье, Ситчем, Лундом и другими, вносят свой вклад в растущую историю об изменении климата в Арктике: изменение порождает еще больше изменений. В сложной сети факторов изменения климата одни усиливают последствия изменения климата, а другие ослабляют их. Сосредоточить внимание на общей картине сложно, но, обладая более глубокими знаниями о взаимодействии факторов изменения климата, ученые и лица, определяющие политику, смогут в ближайшие годы делать более точные прогнозы и принимать управленческие решения.