Вечная мерзлота — промерзшие породы, которые не оттаивают годами. Она занимает значительные территории в Северной Америке и особенно в Сибири. Глобальное изменение климата разрушает вечную мерзлоту все быстрее, что описано в новой статье на примере территории Аляски.
Вечная мерзлота — точнее, многолетнемерзлые породы — представляет собой важный компонент криосферы, части Земли с температурой ниже нуля. Мерзлота располагается под поверхностью и распространена на огромных территориях в Азии (занимает 60% площади России), а также в Северной Америке.
Как следует из названия, глобальное потепление затрагивает весь земной шар и разные его компоненты: на фоне подъема уровня океана его pH падает, меняются ареалы живых существ, а вечная мерзлота, как нетрудно догадаться, тает. И тает все быстрее — это следует из новой статьи в журнале Nature Geoscience за авторством геофизиков из Университета Аляски в Фэрбанксе (США).
Мерзлотоведы утверждают, что увеличение площадей таликов — оттаявших участков вечной мерзлоты — сильно влияет на обмен углеродом между такими его важными резервуарами, как живые организмы, горные породы и атмосфера.
Талики также определяют перенос с потоками воды различных соединений, в том числе питательных веществ. Приводят они и к возникновению термокарста — отрицательных форм рельефа (проще говоря, округлых ям), связанных с локальными исчезновением вечной мерзлоты и проседанием грунта над ней.
Геофизики обратились к данным о температуре грунта в самых разных уголках Аляски (США), собранных с 1999 по 2020 год. Среди них выбрали 54 участка с общей площадью более 410 тысяч квадратных километров. Оказалось, к зиме 2017-2018 годов в 24 участках присутствовали следы неполного промерзания и формирующиеся талики. Именно в тот год рост таликов был максимальным — это связано с высокой температурой воздуха: снега выпало мало, и он плохо изолировал мерзлоту от обмена теплом с поверхностью.
Ученые исследовали срезы пород там, где мерзлота тоньше всего — обычно вблизи рек или озер. Когда-то талики были приурочены главным образом к речной сети и озерам с талой водой, возникшими из-за лесных пожаров. Поскольку огонь уничтожает растительность, она в этом случае уже не может защищать мерзлые породы от таяния в теплое время года.
«Мы наблюдаем своего рода переход и постоянно видим как образование новых таликов, так и — в случае многоснежных сезонов и очень морозных зим либо холодного лета — сокращение площадей таликов», — рассказала Луиза Фаркухарсон (Louise Farquharson), руководитель этого исследования.
Она подчеркивает: широкой публике следует знать, что мерзлота находится не в стабильном, а в очень динамичном состоянии. Фаркухарсон предполагает, что в ближайшее время таяние вечной мерзлоты ускорится и обширные территории на севере покроются пятнами таликов.
Чем может грозить потеря вечной мерзлоты — казалось бы, бесполезной и даже мешающий строительству и прочей хозяйственной деятельности? Оказывается, ее исчезновение приведет к освобождению материала, ранее «запертого» внутри мерзлоты и к его перемещению с потоками воды. На поверхности окажутся растворенная органика, соединения азота и различные загрязнения вроде ртути — и они вполне могут попасть в речную сеть. Как ни странно, сокращение занятых мерзлотой площадей может также помешать строительству и угрожать некоторым существующим зданиям и сооружениям.
Согласно прогнозам, если реализуется сценарий изменения климата с высокой эмиссией углекислого газа, то к 2030 году формирование таликов затронет 70% современной вечной мерзлоты. Ученые также отмечают, что их результаты применимы не только к Аляске и Северной Америке, но ко всему Арктическому региону.
Автор: Михаил Орлов