Вечная мерзлота не только характеризует арктические пейзажи, но и активно формирует их, направляя потоки воды. С увеличением глобальной температуры эти мерзлые участки земли могут уступить место новым руслам и расширить уже существующие, что приведет к выбросу огромного количества углерода в атмосферу, вызывая потенциально разрушительный эффект обратной связи, согласно ученым.
В последнем исследовании, опубликованном в PNAS, ученые рассмотрели роль вечной мерзлоты в арктических водоразделах, которые направляют воду из дождя и таяния снега в ручьи, потоки и реки, а затем в водоемы и океаны.
Проанализировав данные о более чем 69 000 водоразделах Северного полушария, исследователи выяснили, что замерзшая земля не дает воде проникать глубоко (как это происходит в более теплых районах), что приводит к уменьшению количества рек в регионе.
"Вода не может прорезать эту замерзшую землю из-за ее прочности", —заявил автор Джоанмари Дель Веккьо из Дартмутского университета.
Это приводит к тому, что в арктических пейзажах преобладают холмы, а не каналы.
Вместо этого вода течет по вечной мерзлоте по маленьким тропам, называемым "водными путями", пока не достигает некоторых из немногих рек в Арктике.
Исследователи обнаружили, что эти арктические реки более глубокие и крутые, чем в регионах с умеренным климатом, и занимают приблизительно на 20% меньше площади. Они также обнаружили, что все арктические водоразделы были сформированы вечной мерзлотой.
Однако по мере изменения климата потепление приведет к таянию вечной мерзлоты и увеличению количества воды в ландшафте, так как снег раньше начнет таять, а осадки выпадут в виде дождя, а не снега. По словам Дель Веккьо, с таянием вечной мерзлоты почва потеряет свой "защитный щит", что приведет к эрозии.
"Мы вдруг получим больше воды с оттаявшими участками почвы, и эта вода, возможно, сможет прорезать", — говорит Дель Веккьо.
Это может привести к расширению и увеличению арктических рек, а также к образованию новых водотоков, что еще больше ускорит разрушение вечной мерзлоты.
Этот измененный ландшафт арктических регионов может значительно повлиять на глобальное потепление, так как вечная мерзлота удерживает углерод, накопленный в ней, не допуская его в атмосферу. Но если вечная мерзлота тает, этот углерод будет высвобождаться, создавая петлю обратной связи, которая усилит процесс потепления.
Исследование показывает, что таяние вечной мерзлоты при повышении температуры на 1 градус Цельсия в Арктике может привести к выбросу такого же количества углерода, как 35 миллионов автомобилей, работающих в течение года.
"Эрозия от таящей вечной мерзлоты приведет к большему выбросу парниковых газов, усилению потепления и деградации ландшафта", — подводит итог Дель Веккьо.