Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Климатические изменения нарушили природную эмиссию метана

Theodor Kittelsen / Nøkken, 1887-92, public domain

Эмиссия метана болотами может увеличиться на 80 процентов к концу XXI века, если люди не снизят антропогенные выбросы парниковых газов. На данный момент вклад метана в изменение климата не столь велик, но его концентрация в атмосфере может резко возрасти на фоне увеличения среднегодовой температуры и количества выпадающих осадков. Ученые проанализировали отклик болотных экосистем на климатические изменения в пяти природных зонах, используя различные сценарии антропогенных выбросов парниковых газов. Результаты их исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Метан является вторым по значимости парниковым газом после углекислого: уровень его эмиссии значительно ниже, но потенциал воздействия на глобальное потепление выше в 28-34 раза. Водно-болотные угодья являются основным источником метана, внося от 30 до 40 процентов в общий объем его выбросов. Эмиссия метана болотными экосистемами зависит от температуры воздуха, глубины залегания грунтовых вод, а также от особенностей накопленных органических веществ. Изменения климата влияет на все три фактора метаногенеза и поднимает вопросы об обратной связи между естественным производством метана и изменением климата.

Также болотные экосистемы принимают активное участие в поглощении и консервации углекислого газа, надолго выводя его из биологического круговорота. Их нарушение в процессе хозяйственной деятельности и разрастание в результате таяния многолетней мерзлоты грозит смещением баланса в обмене метана и углекислого газа между болотами и атмосферой. Роль болотных экосистем в глобальной климатической системе зачастую недооценивается, но они крайне нуждаются в охране и тщательном изучении.

Эрнест Коффи (Ernest N. Koffi) и его коллеги из Объединенного исследовательского центра при Европейской комиссии провели комплексную оценку отклика болотных экосистем планеты на изменение климата. Они разделили земной шар на пять климатических зон, которые характеризуются различными условиями формирования болот: арктическую, бореальную, умеренную, тропическую и аридную (пустынную). Также они включили в обратное моделирование не только изменения температур воздуха, но и количество выпадающих осадков по уравнению Клапейрона—Клаузиуса (с повышением температуры воздуха на один градус Цельсия происходит увеличение числа осадков на семь процентов).

Болота в холодных климатических зонах (арктическая и бореальная) подвержены зависимости от роста температуры воздуха, в то время как болота в более теплых зонах (умеренная, тропическая и аридная) проявляют чувствительность к росту количества осадков.

Ученые установили, что эмиссия метана будет увеличиваться в ответ на рост температуры воздуха и количества осадков. Далее они применили сценарный подход, чтобы оценить влияния антропогенных выбросов парниковых газов на развитие ситуации. Сценарий RCP 2.6 предполагает существенное снижение выбросов благодаря скоординированным усилиям мирового сообщества, а сценарий RCP 8.5 — сохранение этих выбросов на текущем уровне. Для построения кривых авторы исследования приняли два допущения: первое сводилось к тому, что водно-болотные угодья смогут полностью адаптироваться под изменение климата, а второе рассматривало абсолютную невозможность их адаптации. Полученные кривые они решили сравнить с результатами исследования, которое включало в анализ потенциальный рост площадей водно-болотных угодий по всему миру.

Авторы исследования пришли к выводу, что ожидаемое длительное повышение температуры воздуха и количества осадков приведут к увеличению эмиссии метана болотными экосистемами на 40-60 процентов при сохранении их нынешних площадей, а при увеличении их площадей рост выбросов составит 50-80 процентов к 2100 году. Если же мировому сообществу удастся сократить антропогенные выбросы парниковых газов и реализовать сценарий RCP 2.6, то эмиссия не выйдет за безопасные пределы и не приведет к сдвигу положительных обратных связей в мировой климатической системе. Это лишний раз подчеркивает, как важно не допустить глобального потепления на два градуса Цельсия и выше.

Сценарии возможных объемов антропогенных выбросов парниковых газов RCP 2.6 и RCP 8.5 уже обсуждались учеными в контексте угрозы биоразнообразию, а климатологи впервые оценили парниковый эффект метана с помощью полевых измерений.

Марина Попова



Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.