Таяние вечной мерзлоты меняет химический состав сибирских рек — Экологические новости на ECOportal.su
Ученые Томского государственного университета выявили, что стандартные методы анализа почв вечной мерзлоты могут значительно занижать реальные концентрации химических элементов.
Высвобождение этих веществ в реки и атмосферу способно повлиять на глобальный баланс углекислого газа и создать экологические риски.
Отбор почвенных проб. Фото: Сергей Лойко
Исследователи Томского государственного университета (ТГУ) установили, что традиционные методики анализа состава вечной мерзлоты могут существенно занижать реальное количество химических элементов, которые высвободятся в окружающую среду при её таянии. Это ставит под сомнение точность существующих прогнозов о влиянии таяния мерзлоты на климат и экосистемы.
Для количественной оценки потенциала переноса растворенных веществ из мерзлых почв в воды ученые отобрали образцы в зоне сплошной вечной мерзлоты в Тазовском районе Ямало-Ненецкого автономного округа. Были исследованы пробы почвенной влаги, дисперсного льда и водные фильтраты на наличие 77 различных элементов и соединений.
Сравнив два подхода — анализ высушенных проб и работу с нативными пробами, доставленными в лабораторию в замороженном состоянии, — ученые обнаружили значительную разницу в результатах.
«Концентрации некоторых растворенных веществ в вытяжках из высушенных проб были в десятки раз ниже, чем в нативных пробах воды из талых образцов. То есть, когда мы работаем по стандартным методикам, происходит недооценка концентрации многих веществ», — поясняет один из авторов статьи, заведующий лабораторией БиоГеоКлим ТГУ Сергей Лойко.
Были выявлены и специфические зоны концентрации элементов. Например, многолетний лед глеезёма содержит в 30 раз больше марганца, чем воды талых горизонтов. Максимальные концентрации ароматических органических соединений, железа, алюминия и ряда микроэлементов обнаружили на глубинах 40–90 см, непосредственно над границей вечной мерзлоты.
Ученые подчеркивают, что таяние мерзлоты окажет комплексное воздействие на экосистемы.
«При всех рассматриваемых сценариях потепления климата таяние минеральных почв в регионах вечной мерзлоты будет сказываться на балансе между экосистемами суши и прибрежной зоны», — считает сотрудник лаборатории БиоГеоКлим ТГУ Артём Лим.
С одной стороны, высвобождение органического углерода и питательных веществ может стимулировать биологическую продуктивность, что, в свою очередь, повлияет на климатические процессы. С другой стороны, существует риск выщелачивания в водную среду токсичных металлов, хранящихся во льду.
Косвенное влияние высвобождаемых элементов заключается в том, что многие из них увеличивают продуктивность экосистем. Это приводит к целому каскаду последствий: более высокие кустарники и деревья снижают скорость ветра, увеличивается снежный покров, что способствует прогреванию почвы. Эти явления выступают вторичными факторами, способствующими дальнейшему потеплению.
На начальных этапах, по мнению ученых, может возникнуть «эффект домино», когда дополнительный выброс парниковых газов ускоряет таяние мерзлоты, высвобождая новые порции органического углерода. Однако в долгосрочной перспективе усиление продуктивности растений и связанное с ним заболачивание могут создать компенсаторный механизм, усилив захват углекислого газа.
Исследования ведутся при поддержке гранта Российского научного фонда № 23-17-00281.
Источник: ecoportal.su
