Пробуждение спящего гиганта: почему в Сибири могут начаться безудержные выбросы метана

Арктика теплеет, и в сибирских широтах происходят процессы, способные радикально изменить климатический баланс по всей планете. Согласно новому исследованию, опубликованному 6 августа в журнале Science, на территории Сибири сформировались два принципиально разных климатических режима. И каждый из них по-своему провоцирует рост выбросов метана, пожалуй, самого мощного парникового газа.


За последние годы скорость высвобождения выросла настолько, что ученые заговорили о «пробуждении спящего гиганта». Не исключено, что в один момент начнется цепная реакция, контролировать которую будет вообще невозможно. Но что именно происходит в огромном, суровом и малоизученном российском регионе? И почему гигантские запасы углерода, скованные вечной мерзлотой, вдруг начали угрожать не только России, но и всему миру в целом?

Цифры, которые пугают климатологов

Исследовательская группа под руководством профессора Пола Палмера из Эдинбургского университета (Шотландия) проделала колоссальную работу, объединив спутниковые снимки с наземными замерами. Временной промежуток с 2010 по 2023 год показал устойчивую тенденцию: ежегодный прирост метановых выбросов в Сибири составил 5%.



Если говорить простым языком, это означает, что каждый год в атмосфере появляется, кроме всего прочего, еще 13,2 миллиона тонн метана. Такая прибавка почти сравнима с общемировым годовым увеличением выбросов от всех природных водно-болотных угодий, вместе взятых.

При этом доля Сибири в глобальном метановом балансе пока относительно невелика — примерно 5%. Но у российского региона, по словам профессора Палмера, один из самых высоких темпов роста среди всех природных источников метана на Земле. И такая скорость очень беспокоит климатологов.

Но самое поразительное, что ускорение происходит сразу по двум сценариям. Огромный бассейн реки Енисей, протекающей почти через центр России, оказался естественной границей, по сторонам которой происходят совершенно разные климатические и экологические истории. Западная Сибирь становится все более влажной, тогда как Восточная, наоборот, иссушается и все чаще покрывается дымом лесных пожаров. Соответственно, и механизмы выброса метана здесь принципиально различаются, и исследователям пришлось детально разбираться в каждом из них.

Две стороны одной медали

В Западной Сибири главным источником метана служит вечная мерзлота, слой грунта, который долгие тысячелетия скован холодом. По расчетам ученым, на западе Сибири находится 46% всех «запасов» вечной мерзлоты Северного полушария. Представляете, сколько органического углерода накопилось здесь за десятки тысяч лет?!


— Палмер.

Уже сейчас температура повышается, мерзлота тает, а углерод попадает в «зубы» почвенным микробам. А они, в свою очередь, перерабатывают его в метан.

Климатический механизм, запускающий это таяние на западе, связан со скандинавским типом атмосферной циркуляции. Речь идет о сложной системе перепадов давления, центры которой расположены над Скандинавией, Западной Европой и восточной частью России.

Глобальное потепление меняет привычный ход этой циркуляции, и теперь она переносит в Западную Сибирь все больше тепла и влаги из северной части Атлантического океана. Повышение температуры в сочетании с притоком влажной воздушной массы приводит к масштабному протаиванию грунтов и активизации микробиологических процессов. Болота и талые почвы начинают буквально дышать метаном.

На восточном берегу Енисея картина прямо противоположная. Здесь действует арктическое колебание — климатический феномен, при котором атмосферное давление словно перекачивается между Арктикой и средними широтами. Под влиянием изменения климата это колебание формирует устойчивые области высокого давления, которые приносят с собой аномальную жару, сокращение облачности и, как следствие, засушливые условия. Именно они создают идеальную среду для массовых лесных пожаров.



Пожары в Восточной Сибири становятся все более интенсивными и разрушительными. Горят леса, торфяники, верхние слои почвы. При сжигании биомассы также выделяется огромное количество метана. И этот процесс, в отличие от микробного разложения, происходит практически мгновенно и в гигантских объемах.

Взгляд в недалекое будущее

Чтобы разобраться в картине выбросов метана, ученые, что называется, сделали ход. Исследователи не стали просто складывать цифры из разных источников: вместо этого они запустили хитрую математическую модель, систему инверсии потоков. Она сопоставила данные со спутников и земли и буквально по крупицам вычислила, где и сколько метана попало в атмосферу. В итоге погрешность упала до 10%: для огромной и труднодоступной территории как Сибирь получился почти идеальный результат.



На основе полученной информации были составлены прогнозы. Они показали, что дальнейшее потепление способно высвободить из сибирских лесов и вечной мерзлоты еще многие миллионы тонн метана. При этом отчетливо видно, что быстрыми темпами образуется так называемая обратная связь: чем теплее становится, тем больше газа уходит в атмосферу, а чем больше газа, тем теплее.


— Палмер.