По мере потепления Арктики рост уровня рек в регионе может привести к выбросам углекислого газа, эквивалентным выбросам миллионов транспортных средств.

Недавние исследования, сделанные в исследовательском университете Дартмута в США, свидетельствуют о том, что вечная мерзлота Арктики существенно влияет на речные системы региона. Это исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, как вечная мерзлота – плотный слой почвы, который остается замороженным по меньшей мере в течение двух лет, – заставляет реки в Арктике течь по более узким и мелководным долинам по сравнению с их южными аналогами.

Но вечная мерзлота также становится всё более хрупким резервуаром огромного количества углерода. Полярные реки расширяют свои русла и способствуют оттаиванию почвы. И исследователи подсчитали, что каждый 1° глобального потепления может высвобождать столько углерода, сколько выбрасывают 35 миллионов автомобилей в год.

Исследователи задались целью понять, почему арктические водоразделы – общая площадь водосбора реки и связанных с ней водных путей – как правило, имеют меньшую площадь, чем водоразделы в более тёплом климате. Они изучили глубину, топографию и почвенные условия более чем для 69000 водоразделов по всему Северному полушарию – от 23° северной широты до Северного полюса – используя спутниковые и климатические данные. Они измерили процентную долю суши, занимаемую русловой сетью каждой реки в пределах её водораздела, а также крутизну речных долин.

47% проанализированных водоразделов сформированы вечной мерзлотой. По сравнению с водоразделами умеренного пояса их речные долины глубже и круче, и руслами занято примерно на 20% меньше окружающего ландшафта. Исследователи сообщают, что эти сходства сохраняются, несмотря на любые различия в истории оледенения, фоновой крутизне рельефа, годовом количестве осадков и других факторах, которые в противном случае управляли бы движением воды и суши. Арктические водоразделы сформированы тем, что у них есть общего – вечной мерзлотой.

Согласно исследованию, способность вечной мерзлоты ограничивать сток арктических рек также позволяет ей накапливать огромное количество углерода в мёрзлой земле. Чтобы оценить количество углерода, которое могло бы выделиться из этих водоразделов из-за изменения климата, исследователи объединили количество углерода, хранящегося в вечной мерзлоте, с эрозией почвы, которая могла бы возникнуть в результате таяния грунта и размывания его по мере распространения арктических рек.

Постепенное таяние вечной мерзлоты в Арктике может привести к выбросу от 22 до 432 миллиардов тонн углекислого газа к 2100 году, если текущие выбросы парниковых газов будут ограничены, и до 550 миллиардов тонн, если этого не произойдёт.

Арктика была адаптирована к холоду так долго, что учёные не имеют ни малейшего представления о том, сколько или как быстро будет высвобождаться углерод, если вечная мерзлота начнет таять в ускоренном темпе, резюмируют исследователи.