Анализ изотопов углерода показал: донные отложения канадской Арктики могут связывать часть органического углерода вечной мерзлоты

Новости от 3 августа 2026 года: исследователи Института Альфреда Вегенера и Центра морских наук об окружающей среде Бременского университета провели исследование берегов вечной мерзлоты вблизи канадского острова Хершел (Qikiqtaruk) и обнаружили, что часть терригенного органического углерода, высвобождаемого при таянии арктической вечной мерзлоты и береговой эрозии, не полностью поступает в атмосферу — значительная его доля накапливается в донных отложениях. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Экосистемы арктической наземной вечной мерзлоты хранят около 130 миллиардов тонн углерода органического происхождения, включая растительные остатки, а морские и речные дельтовые отложения содержат ещё около 40 миллиардов тонн углерода. По мере ускорения потепления в Арктике таяние вечной мерзлоты приводит к поступлению этого углерода в Северный Ледовитый океан через реки и подверженные эрозии берега. Исследователи отмечают, что в настоящее время в океан ежегодно поступает не более 0,02 миллиарда тонн углерода, и ожидается, что к 2100 году этот объём может увеличиться на 70–150%. Ранее научное сообщество не имело чёткого представления о том, какая часть этого углерода в конечном итоге попадает в атмосферу, а какая остаётся на морском дне.

Для отслеживания путей этого углерода исследовательская группа отобрала колонки донных отложений в различных точках вдоль побережья острова Хершел; керны охватывают примерно 50-летний период осадконакопления. Анализ показал, что, несмотря на значительное поступление органического углерода с морской водой из прибрежной зоны, доля углерода, реально вовлечённого в активный морской углеродный цикл, невелика. По оценкам исследователей, около 10% органического углерода в отложениях преобразуется микроорганизмами в газы, которые затем поступают в водную толщу и могут выделяться в атмосферу; остальная часть сохраняется в донных отложениях.

В исследовании также использовалось накопление растворённого неорганического углерода в поровых водах осадочного слоя для оценки процесса образования CO₂ при микробном разложении органического углерода. С помощью изотопного состава углерода исследователи дополнительно различали источники разлагаемого органического вещества. Изотоп углерода-13 позволяет определить, происходит ли источник углерода с суши или из моря, а углерод-14 помогает выявить, какие органические вещества микроорганизмы предпочитают — древний органический углерод вечной мерзлоты или более свежий морской органический углерод, например из остатков водорослей.

Результаты показали, что микроорганизмы в отложениях, по-видимому, предпочитают использовать свежий морской углерод, а не более древний органический углерод вечной мерзлоты. Это означает, что вклад органического углерода вечной мерзлоты, поступающего с суши в океан, в парниковые газы атмосферы может быть ниже, чем предполагалось ранее. Вместе с тем исследователи отмечают, что часть органического углерода вечной мерзлоты может разлагаться ещё до достижения морского дна, что требует дальнейшего изучения.

Исследовательская группа считает, что это открытие обеспечивает более точную фактическую основу для оценки влияния таяния вечной мерзлоты на глобальный климат. В будущем эти сложные процессы будут продолжать изучаться в рамках международного проекта «Арктический пульс», запуск которого запланирован на 2027 год, с особым вниманием к тому, как быстрые изменения окружающей среды влияют на арктические экосистемы и биогеохимические процессы в прибрежных морских водах.