Британские ученые проанализировали данные о концентрации сульфата (SO42-) и температуре в 23 точках бассейна реки Маккензи в Канаде. Они обнаружили, что за последние 60 лет выветривание сульфата — процесс, аналогичный выбросу CO2 из горных пород, — ускорилось на 45% при повышении температуры на 2,3 °C. Вероятно, выбросы углекислого газа тоже увеличились. Авторы предполагают, что к 2100 году выброс CO2 из реки Маккензи может вырасти до 3 миллиардов килограмм в год. В будущем ученые попробуют выяснить, как можно замедлить окисление и выветривание сульфидов и углекислого газа. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
В Арктике приземная температура воздуха повышается практически в четыре раза быстрее, чем в других регионах мира. Ключевую роль в потеплении, вероятно, играет углекислый газ CO2. Он выделяется в Арктике несколькими путями. Например, при выветривании сульфидных минералов образуется кислота, которая вызывает выделение CO2 из других горных пород, находящихся поблизости. В условиях вечной мерзлоты в Арктике эти минералы обнажаются по мере таяния грунта из-за повышения температуры. Это явление может ускорить изменение климата, однако до сих пор неизвестно, как оно реагирует на потепление и может ли увеличить выработку углекислого газа под его влиянием.
Британские ученые решили это выяснить. Они сосредоточились на сульфате (SO42-), который, как и углекислый газ, является продуктом сульфидного выветривания. Исследователи проанализировали данные о концентрации сульфата (SO42-) и температуре в 23 точках бассейна реки Маккензи (Канада) и изучили чувствительность процесса выветривания к глобальному потеплению.
Оказалось, что концентрация сульфатов повышается с ускорением потепления: за последние 60 лет их выветривание выросло на 45% при повышении температуры на 2,3 °C. Вероятно, то же самое касается углекислого газа.
Используя исторические данные, команда спрогнозировала, что при сценарии умеренных выбросов к 2100 году выброс CO2 из бассейна реки Маккензи может вырасти в два раза — до 3 миллиардов килограмм в год. Этот объем эквивалентен половине годового количества выбросов внутренней авиации Канады.
Однако не все части речного бассейна одинаково реагируют на повышение температуры. Чувствительнее всего оказались скалистые горные районы и те, что покрыты вечной мерзлотой. Исследователи установили, что сульфидное выветривание еще больше ускоряется из-за процессов, которые разрушают горные породы. А в районах с высушенными болотами по мере потепления уровень выветривания сульфидов снижается: торф защищает горную породу от этого процесса.
По словам авторов, в Арктике существует множество похожих регионов, где сочетание разных материалов, высокая доля обнаженных горных пород и обширные площади вечной мерзлоты создают условия, при которых потепление приведет к быстрому усилению сульфидного выветривания. Вероятно, этот эффект не ограничивается бассейном реки Маккензи.
«Будущее потепление на обширных арктических ландшафтах может еще больше увеличить скорость окисления сульфидов и повлиять на региональный углеродный цикл. Теперь, когда мы это выяснили, мы работаем над тем, чтобы понять, как можно замедлить эти реакции. Похоже, образование торфяников может помочь снизить процесс окисления сульфидов», — рассказал Боб Хилтон, соавтор исследования из Оксфордского университета, Великобритания.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
