Потепление в Арктике усиливает выбросы метана, создавая опасный замкнутый круг, который может ещё больше ускорить изменение климата, говорится в новом исследовании, опубликованном 7 мая в журнале Nature.

«Метан — очень мощный парниковый газ, с которым нужно срочно бороться», — отмечает соавтор работы Син (Линдси) Лан, климатолог из Института исследований в области окружающей среды при Университете Колорадо в Боулдере (CIRES). «Наше исследование показывает, что значительная часть недавнего роста концентрации метана в атмосфере связана с природными источниками, усиленными изменением климата. Мы должны действовать ещё активнее для сокращения выбросов».

Метан — второй по распространённости парниковый газ антропогенного происхождения после углекислого газа. Однако по способности задерживать тепло за 100 лет эквивалентное количество метана примерно в 30 раз эффективнее CO2. С момента промышленной революции метан ответственен примерно за четверть потепления на планете.

Последние десять лет Лан занимается мониторингом концентрации метана в атмосфере в Лаборатории глобального мониторинга NOAA в Боулдере.

Вместе с коллегами из NOAA Лан зафиксировала резкий рост уровня метана в атмосфере в последние годы. Ранее было установлено, что на долю добычи ископаемого топлива приходится около 30% глобальных выбросов метана. Однако команда Лан обратила внимание на устойчивый рост выбросов от микробных источников с 2007 года.

Эти микробы — археи — производят метан как побочный продукт обмена веществ в таких средах, как болота, свалки и пищеварительная система жвачных животных.

В совокупности микробные выбросы обеспечивают почти половину глобальных выбросов метана, но остаётся неясным, какие именно источники вносят наибольший вклад в их рост.

«Важно исследовать долгосрочные тренды по метану, но не менее важно учитывать сезонные колебания, чтобы понять, как меняются отдельные источники и механизмы естественного удаления метана из атмосферы», — поясняет Лан.

Замкнутый круг

Для более точной картины команда Лан проанализировала сезонные колебания концентрации метана за последние 40 лет.

Оказалось, что сезонная разница (амплитуда) между максимальным и минимальным уровнем метана за год уменьшается на севере, включая Арктику.

Моделирование показало, что с 1980-х годов этот тренд в основном связан с увеличением выбросов метана из болот. За счёт увеличения осадков летом площадь болот в Арктике выросла на 25%. Рост температур также приводит к таянию вечной мерзлоты, и летом часть ранее постоянно замёрзших слоёв становится влажной.

Такие условия идеально подходят для архей, которые начинают активно выделять метан, а это, в свою очередь, ускоряет дальнейшее потепление.

Учёные давно предупреждают о таких климатических петлях обратной связи, однако масштабы и скорость этих процессов до конца не ясны. Новое исследование, по словам Лан, — ещё одно доказательство того, что природные выбросы метана уже усиливаются из-за потепления.

«Это и другие работы дают косвенные доказательства того, что выбросы метана уже подвержены обратной климатической связи, с которой мы не можем справиться напрямую», — говорит Лан.

Резкий рост метана в атмосфере и его обратная связь с климатом с 2007 года напоминают самые драматичные потепления в истории Земли, которые завершали ледниковые периоды, отмечает Лан.

«Мы надеемся, что если быстро сократить выбросы, удастся избежать ещё более резкой и разрушительной климатической обратной связи, которая способна привести к катастрофическим последствиям», — заключает она.

Поглотители метана

Моделирование также показало, что с 1984 года уровень гидроксильных радикалов (OH), которые способны разрушать метан и другие загрязнители, увеличился на 10%. Эти радикалы играют важную роль в очищении атмосферы.