Pewne fakty pozostają niezmienione: arktyczna wieczna zmarzlina przechowuje ogromne ilości węgla, który przez tysiące lat pozostawał uwięziony w zamarzniętej ziemi. Wraz ze wzrostem temperatur coraz większe ilości tego gazu trafiają do rzek, mórz i oceanów. I tu sprawy zaczynają się komplikować. Bo wcale nie oznacza to prostej drogi do atmosfery.
Czytaj też: Skorupa ziemska otwiera się pod Włochami. Geolodzy rozwikłali zagadkę Apeninów
Naukowcy z Alfred Wegener Institute oraz Uniwersytetu w Bremie przeanalizowali losy węgla uwalnianego z arktycznej zmarzliny u wybrzeży wyspy Qikiqtaruk, znanej również jako Herschel Island, w Kanadzie. Pobrali rdzenie osadów z dna morskiego, które pozwoliły prześledzić, co dzieje się z materiałem pochodzącym z lądu, gdy trafia do oceanu. Wtedy stało się jasne, iż znaczna część węgla uwalnianego podczas rozmarzania i erozji wybrzeża nie ulega szybkiemu rozłożeniu przez mikroorganizmy. Zamiast tego trafia na dno i zostaje uwięziona w osadach. Naukowcy szacują, że mikroorganizmy przekształcają w gazy około 10 procent organicznego węgla znajdującego się w badanych osadach. Pozostała część pozostaje w dużej mierze zakopana pod powierzchnią dna morskiego.
To ważna informacja dla naukowców próbujących określić, jak rozmarzanie wiecznej zmarzliny wpłynie na klimat. Arktyczne gleby zawierają około 1300 gigaton organicznego węgla. Kolejne około 400 gigaton znajduje się w osadach oceanicznych i deltach rzecznych. W miarę ocieplania się Arktyki część tego ogromnego magazynu zaczyna się uwalniać.
Według badaczy każdego roku do morza może trafiać nawet około 0,02 gigatony węgla pochodzącego z wiecznej zmarzliny. Prognozy wskazują, że do 2100 roku ilość ta może wzrosnąć o 70-150 procent. Kluczowe pytanie brzmi jednak nie tylko, ile węgla trafia do oceanu, lecz również co dzieje się z nim później. Okazuje się, iż mikroorganizmy zamieszkujące morskie osady zachowują się niczym wyjątkowo wybredni konsumenci. Zamiast chętnie wykorzystywać bardzo stary węgiel uwolniony ze zmarzliny, preferują świeższy materiał pochodzenia morskiego, między innymi pozostałości glonów.
Naukowcy wykorzystali między innymi analizę izotopów węgla, aby ustalić, z jakiego źródła pochodzi materiał wykorzystywany przez mikroorganizmy. Dzięki temu mogli rozróżnić stosunkowo świeży węgiel pochodzący z organizmów morskich od znacznie starszego, znajdującego się wcześniej w zmarzlinie.
Czytaj też:Drzewna apokalipsa prowadzi do fali zgonów. Badania ukazały niezwykłą korelację
Nie oznacza to oczywiście, że topnienie wiecznej zmarzliny przestaje być zagrożeniem klimatycznym. Badacze mówią jasno: część węgla może zostać rozłożona jeszcze zanim dotrze do dna morskiego. W efekcie analiza samych osadów nie pokazuje pełnego bilansu. Konieczne są dalsze badania innych obszarów Arktyki, aby sprawdzić, czy podobny mechanizm zachodzi również w innych miejscach. Zmiany mogą mieć zresztą konsekwencje wykraczające poza emisję gazów cieplarnianych. Erozja arktycznych wybrzeży powoduje przedostawanie się do wody dużych ilości osadów. Mogą one zmniejszać przejrzystość morza i ograniczać ilość światła docierającego do organizmów żyjących przy powierzchni. Rozpuszczony węgiel organiczny może dodatkowo przyciemniać wodę.
Ma to znaczenie dla całego arktycznego ekosystemu. Mniejsza ilość światła to ograniczenie rozwoju glonów, które stanowią podstawę wielu morskich łańcuchów pokarmowych. W konsekwencji zmiany mogą dotknąć również ryby, skorupiaki, foki i inne organizmy zależne od produktywności arktycznych wód. Najważniejszy wniosek? Historia węgla uwalnianego przez topniejącą zmarzlinę nie jest tak prosta, jak mogło się wydawać.
Źródło:Nature Geoscience