углеродный цикл
Арктика и углеродный цикл

Арктика и углеродный цикл: почему зима играет ключевую роль в хранении органики

Арктика всегда была одной из самых важных зон для изучения климата и углеродного цикла. Океан хранит в себе колоссальные запасы растворённого органического вещества — по оценкам, они превышают общий объём углерода, содержащегося во всех растениях и почвах суши. Эта органика, сформированная из остатков морских растений и животных, играет важнейшую роль в регулировании уровня углекислого газа в атмосфере. Но новые данные показывают, что именно зима может оказаться критическим периодом в судьбе этого «углеродного резерва».

Учёные долгое время исследовали Арктику в тёплые сезоны, когда биологическая активность особенно заметна. Однако два свежих исследования, проведённых в Баренцевом море и в прибрежных районах Тромсё, впервые показали, что зима вовсе не является временем «затишья». Оказалось, что в холодные месяцы органика становится менее стабильной и быстрее разрушается под действием микробов.

Данные, полученные с помощью высокоточных методов анализа, таких как масс-спектрометрия, выявили, что в конце зимы и начале весны частицы органики уменьшаются в размерах, что делает их ещё более уязвимыми к разложению. Таким образом, именно в этот период углерод может высвобождаться из океанических запасов активнее всего.

Этот вывод имеет фундаментальное значение. Если зимой органика распадается легче, чем летом, то процессы хранения и высвобождения углерода в Арктике оказываются гораздо более динамичными, чем предполагалось ранее. Это значит, что углеродный цикл в океане работает круглогодично, без «пауз». Более того, по мере глобального потепления сезонные колебания могут усиливаться или изменять свой характер, что способно радикально повлиять на баланс углерода в атмосфере.

Ключевые наблюдения исследований: запасы растворённого органического вещества в океане значительно превышают углерод в растениях и почвах; зимой органика становится менее устойчива и быстрее разрушается; микробы активнее расщепляют частицы в конце зимы и начале весны; размеры частиц уменьшаются, повышая скорость разложения; углеродный цикл океана активен даже в холодный сезон.

На практике это открывает новые вызовы для климатической науки. Учитывать только летние процессы уже недостаточно. Если зима становится временем активного изменения запасов органики, то прогнозы по климату должны учитывать и этот фактор. Более тёплые арктические воды могут изменить скорость микробных процессов, а значит, и масштаб углеродного обмена между океаном и атмосферой.

Этот «зимний сюрприз» Арктики показывает, что климатическая система гораздо сложнее, чем предполагалось. Океан — не просто хранилище углерода, а динамическая система, чувствительная к сезонным изменениям и глобальному потеплению. Для будущих моделей климата крайне важно учитывать, что процессы разрушения и трансформации органики происходят круглый год, а не только в биологически активное лето.

Таким образом, Арктика напоминает о своей ключевой роли в регулировании климата Земли. Изучение зимних процессов углеродного цикла становится не менее важным, чем летние наблюдения, ведь именно здесь может скрываться один из главных факторов будущих изменений атмосферы.

Ссылка: «Изменение химического состава растворённого органического вещества в период перехода от зимы к весне в северной части Баренцева моря» DOI: 10.1016/j.marchem.2025.104517.

Откройте мир науки вместе с Hanga!

Подпишитесь на обновления и начните свое путешествие в науку прямо сейчас!

× Progressive Web App | Add to Homescreen

Чтобы установить это веб-приложение на свой iPhone/iPad, нажмите значок. Progressive Web App | Share Button А затем «Добавить на главный экран».

× Установить веб-приложение
Mobile Phone
Офлайн – нет подключения к Интернету
Офлайн – нет подключения к Интернету