Реки вынесли треть черного углерода от лесных пожаров в океан

Ежегодно реки выносят в океан более 30 процентов черного углерода — побочного продукта неполного сгорания биомассы в результате природных пожаров. В океане этот углерод выводится из биологического круговорота на тысячи и даже десятки тысяч лет, подрывая устойчивость сложившегося биогеохимического цикла углерода. Авторы статьи, опубликованной в журнале Nature Communications, считают, что причиной развития этой опасной тенденции стало усиление природных пожаров в субтропических широтах и Арктике.

В результате природных пожаров образуется важный побочный продукт неполного сгорания органического вещества — так называемый черный углерод. Он практически не доступен для переработки микроорганизмами из-за своей поликонденсированной ароматической молекулярной структуры. Каждый год за счет неполного сгорания биомассы образуется порядка 40-215 миллионов тонн черного углерода, и еще от 2 до 29 миллионов тонн образуется в результате выбросов сажи (как в результате природных пожаров, так и за счет антропогенного сжигания ископаемого топлива). Около 80 процентов этой массы производится в тропических лесах и саваннах.

Большая часть черного углерода консервируется в почве, где подвергается микробной минерализации в течение нескольких сотен — нескольких тысяч лет. Однако, часть черного углерода попадает в реки, где становится либо растворенным органическим веществом (dissolved organic carbon, DOC), либо дисперсным органическим веществом (particulate organic carbon, POC). Время пребывания черного углерода в океанических бассейнах значительно превосходит его консервацию в почве и составляет тысячи и даже десятки тысяч лет. Столь долгое выведение углерода из биологического круговорота способно нарушить планетарный биогеохимический цикл углерода, если потери черного углерода возрастут в результате усиления природных пожаров.

Ученые под руководством Мэттью Джонса (Matthew W. Jones) из Университета Восточной Англии исследовали перенос черного углерода в Мировой океан с речными стоками. Для этого они воспользовались данными 17 научных публикаций, включающими измерения черного углерода в 409 точках по всей планете и оценки его миграционной подвижности.

Авторы исследования пришли к выводу, что реки ежегодно переносят в океан 18,0 ± 3,9 миллионов тонн черного углерода: 12,4 ± 3,8 миллионов тонн выносится тропическими и субтропическими реками, 3,8 ± 0,6 миллионов тонн — арктическими реками и 1,8 ± 0,6 миллионов тонн — реками в умеренных широтах. Эта величина составляет 34 до 60 процентов всего черного углерода, ежегодно образующегося на планете. Для сравнения, реки вымывают всего лишь 0,6 процента углерода из органического вещества почв. Геохимики считают, что причиной столь опасных тенденций может быть усиление пожаров в субтропических широтах и Арктике, набирающее обороты в последние десятилетия, и подчеркивают необходимость профилактики этих природных катастроф в регионах риска.

Пожары часто возникают в природе естественным путем, однако антропогенный фактор может серьезно усугубить их размах и последствия: так, недавнее исследование показало, что разрушительные пожары в Австралии — результат ошибок в природоохранной политике, в числе которых чрезмерный объем производства древесины и недостаточно большая площадь заповедных территорий.

Марина Попова