Таяние льдов Арктики может вызвать высвобождение больших запасов углерода

В последние годы объемы летнего морского льда в Северном Ледовитом океане уменьшаются. Это может оказывать влияние на вечную мерзлоту и способствовать высвобождению из нее больших запасов углерода. К такому выводу пришла международная команда ученых из Института земной коры СО РАН, спелеоклуба «Арабика», Геологической службы Израиля, Оксфордского университета и Нортумберлендского университета Великобритании.

Исследователи проанализировали данные за полтора миллиона лет, полученные при изучении сталагмитов в пещерах Сибири. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Как отмечают ученые, пещеры являются уникальным регистратором палеоклиматических изменений. Сталагмиты, сталактиты, натечные формы и другие виды спелеотем могут образовываться, когда породы над пещерой находятся в талом состоянии, а вода в жидкой форме свободно циркулирует в почве и горных породах.

«Это исследование объединяет сложные многолетние полевые работы с разработкой в Оксфордском университете новых подходов к изучению сталагмитов, — отмечает один из авторов исследования, замдиректора по научной работе ИЗК СО РАН кандидат геолого-минералогических наук Александр Кононов. — Мы изучили сибирские пещеры Ленская Ледяная (Якутия) и Ботовская (Иркутская область), расположенные в разных геокриологических зонах. Сталагмиты в этих пещерах росли в благоприятных условиях, когда были влага и тепло».

Сейчас, по его словам, наблюдаемые пещеры в районах сплошного распространения многолетнемерзлых пород безводны, и спелеотемы в них не растут.

«Наличие в этих пещерах древних спелеотем говорит о теплых периодах в прошлом, а четко выраженные перерывы их роста — признак времени формирования многолетней мерзлоты», — поясняет ученый.

Образцы сталагмитов были датированы уран-ториевым и уран-свинцовым методами, основанными на естественном распаде изотопов урана, тория и свинца. Этот способ, разработанный в Оксфордском университете, позволил определить периоды таяния многолетнемерзлых сибирских пород за последние полтора миллиона лет.

«Сталагмиты Ленской Ледяной пещеры наиболее древние, — говорит Кононов. — Их рост периодически прерывался во временном промежутке от 1 500 000 до 400 000 лет. Южные пещеры имеют спелеотемы с периодами роста вплоть до настоящего времени. Исследования показали, что в районе Ленской Ледяной пещеры на рубеже 400 тыс. лет сформировалась толща многолетнемерзлых пород и оставалась стабильной до настоящего времени, несмотря на более теплые периоды. Это стало возможным благодаря формированию многолетнего морского льда в Арктике, повлекшему за собой изменение климата и охлаждение недр Сибири».

Многолетняя мерзлота распространена на четверти Северного полушария и хранит в себе большие объемы углерода. Современные научные исследования пока не могут с большой точностью прогнозировать скорость таяния многолетнемерзлых пород, как и оценить объем углерода, который может высвободиться в атмосферу, если они растают.

Сокращение объемов многолетнего арктического льда, которое происходит сегодня, может существенно изменить климатические процессы, считают исследователи. В свою очередь, это еще больше ускорит таяние многолетнемерзлых пород, за которым в настоящее время ученые наблюдают инструментально.