Институт Университета Джорджии Skidaway исследователя Океанографии Арона Стаббинса – часть исследования команды, как древний углерод, запертый в арктической вечной мерзлоте в течение тысяч лет, теперь преобразовывается в углекислый газ и выпускается в атмосферу. Результаты исследования были изданы в Геофизических Письмах об Исследовании.Арктика содержит значительное количество углерода в форме замороженной почвы – остатки растений и животных, которые умерли больше чем 20 000 лет назад.
Поскольку этот органический материал был вечномерзлый круглогодичный, он не подвергался разложению бактериями путем, органический материал делает в более теплом климате. Точно так же, как еда в домашнем морозильнике это было заперто от бактерий, которые иначе заставят его распадаться и преобразовываться в углекислый газ.
«Однако, если Вы позволите Вашей еде размораживать, в конечном счете бактерии разрушат ее, заставляя ее анализировать и выпустить углекислый газ», сказал Стаббинс. «То же самое происходит с вечной мерзлотой, когда это тает».Ученые оценивают, что есть больше чем 10 раз количество углерода в арктической почве, чем было помещено в атмосферу при горении ископаемого топлива начиная с начала Промышленной революции. Чтобы посмотреть на него иначе, ученые оценивают, что есть в два с половиной раза больше углерода, запертого в арктическом глубоком морозильнике, чем есть в атмосфере сегодня. Теперь, с нагревающимся климатом, тот глубокий морозильник начинает таять и что долго замороженный углерод начинает выпускаться в окружающую среду.
«Исследование, которое мы сделали, должно было посмотреть на то, что происходит с тем органическим углеродом, когда это выпущено», сказал Стаббинс. «Это становится переделанным в углекислый газ или это все еще будет сохраненным в некоторой другой форме?»Stubbins и его коллеги провели их полевые исследования в Duvanni Yar в Сибири. Там, река Колыма вырезает в банк вечной мерзлоты, выставляя замороженный органический материал.
Это работало хорошо на ученых, когда они смогли найти потоки, которые состояли из таявшей вечной мерзлоты 100 процентов. Исследователи измерили углеродную концентрацию, какого возраста углерод был и какие формы углерода присутствовали в воде.
Они разлили в бутылки его с образцом местных микробов. После двух недель они измерили изменения в углеродной концентрации и составе и количестве углекислого газа, который был произведен.«Мы нашли, что разложение преобразовало 60 процентов углерода в таявшей вечной мерзлоте к углекислому газу за две недели», сказал Стаббинс. «Это показывает, что углерод вечной мерзлоты находится определенно в форме, которая может использоваться микробами».Победите автора Роберта Спенсера из добавленного Университета штата Флорида, «Интересно, мы также нашли, что уникальный состав таявшего углерода вечной мерзлоты – то, что делает материал настолько привлекательным для микробов».
Исследование также подтвердило то, что подозревали ученые: углероду, используемому бактериями, по крайней мере 20 000 лет. Это значительно, потому что это означает, что углерод не был частью глобального углеродного цикла в недалеком прошлом.
«Если Вы рубите дерево и жжете его, Вы просто возвращаете углерод в том дереве к атмосфере, где дерево первоначально получило его», сказал Стаббинс. «Однако это – углерод, который запирался в хранении холодильника в течение долгого времени.«Это – углерод, который был вне активной, естественной системы в течение десятков тысяч лет. Повторно вводить его в современную систему будет иметь эффект».
У углеродного выпуска есть потенциал, чтобы создать то, что ученые называют петлей позитивных откликов. Это означает, поскольку больше углерода выпущено в атмосферу, он усилил бы нагревание климата. Это, в свою очередь, заставило бы больше вечной мерзлоты таять и выпускать больше углерода, заставив цикл продолжиться.«В настоящее время это не процесс, который разоблачает в будущем (Межправительственная группа экспертов по изменению климата) прогнозы климата; на самом деле вечная мерзлота даже не составляется», сказал Спенсер.
«В дальнейшем мы должны узнать, насколько последовательный наши результаты и работать с более широким рядом ученых, чтобы лучше предсказать, как быстро этот процесс произойдет», сказал Стаббинс.В дополнение к Стаббинсу и Спенсеру, исследовательская группа включала Пола Манна из Нортумбрийского Университета, Соединенное Королевство; Thorsten Dittmar из Университета Ольденбурга, Германия; Тимоти Эглинтон и Кэмерон Макинтайр от Геологического Института, Цюрих, Швейцария; Макс Холмс от Деревянного Научно-исследовательского центра Отверстия; и Никита Зимов от дальневосточного Филиала российской Академии наук.