34 процента территории арктической суши выбрасывают в атмосферу больше углерода, чем поглощают. Зона многолетней мерзлоты, Аляска и Северная Европа стали заметными источниками эмиссии углекислого газа, тундра приблизилась к нейтральному балансу. Впрочем, преимущественно за счет тайги Арктика ежегодно ассимилирует 548 ± 140 миллионов тонн углерода. Такие оценки приведены в статье, опубликованной в журнале Nature Climate Change.
Оценить углеродный баланс арктической части суши, которая включает в себя тундру и часть тайги — очень сложная задача. С одной стороны, потепление приводит к таянию мерзлоты и потенциальному высвобождению углерода из местных почв, а они содержат практически половину мирового почвенного углерода. С другой стороны, потепление увеличивает продуктивность растительного покрова, и тундровые кустарники начинают продвигаться на север и захватывать территории полярных пустынь, что способствует ассимиляции углерода.
Ученые под руководством Анны-Марии Вирккалы (Anna-Maria Virkkala) из Центра климатических исследований Вудвелла представили наиболее полную на текущий момент оценку углеродного баланса арктической части суши. Они использовали данные инструментальных полевых измерений потоков углерода, данные из базы ABCflux, значения показателей 17 пространственных переменных-предикторов (влажность почвы, температура, тип растительности и другие) и машинное обучение методом случайного леса. Исследование охватило период с 2001 по 2020 годы.
Согласно полученным расчетам, пока что арктическая и бореальная зона остается преимущественно местом стока и ежегодно поглощает 548 ± 140 миллионов тонн углерода. Сток происходит преимущественно за счет тайги, тундра уже приблизилась к углеродной нейтральности: ее баланс оценили в 45 ± 53 миллиона тонн углерода. При этом на 34 процентах территории и на 41 проценте площади многолетней мерзлоты, преимущественно на севере, выбросы уже стали преобладать над поглощением. Такие земли сосредоточены в основном на Аляске (44 процента) и в Северной Европе (25 процентов), но присутствуют также в Канаде (19 процентов) и Сибири (13 процентов).
Таяние мерзлоты не только высвобождает заключенный в почве углерод, но и провоцирует возникновение природных пожаров. Многолетняя мерзлота служит водоупором для сезонной влаги, и ее отступление вглубь приводит к иссушению сначала почвы, а затем и воздуха. По прогнозам ученых, это станет причиной резкого увеличения числа пожаров уже к середине века.