В районах вечной мерзлоты возле города Коцебу на Аляске расположены сотни талых озер. Они образуются, когда многолетнемерзлые грунты начинают таять и оседать. В дуплах собирается талая вода из почвы или от зимнего снегопада и летнего дождя. Некоторым из них несколько тысяч лет, и они образовались с конца последнего ледникового периода.
Но в последние годы ландшафт озера изменился из-за более частых здесь относительно мягких зим. Летом вечная мерзлота почвы сильно оттаивает, и зимой они не замерзают полностью, а это означает, что берега озер становятся нестабильными и обрушиваются, вызывая стекание воды из озер. Исследователи из Института Альфреда Вегенера и Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца (AWI) наблюдали особенно яркий пример этого в сезонах 2017 и 2018 годов: в течение года было осушено больше озер, чем когда-либо прежде – всего около 190 озер. "Масштаб нас шокировал", – говорит географ AWI Ингмар Нитце. «Зима 2017/2018 была очень влажной и теплой.
Условия были похожи на те, которые, по прогнозам наших климатических моделей, станут нормальными к концу этого столетия. В каком-то смысле мы мельком заглянули в будущее.
К тому времени широко распространенный дренаж озера достигнет катастрофических масштабов."
Как сообщают Нитце и его соавторы в журнале Криосфера, средняя температура в сезоне 2017/2018 была примерно на пять градусов Цельсия выше долгосрочного среднего значения. В Коцебу зимняя температура обычно составляет около минус 20 градусов, но в тот год температура была на 10-20 градусов выше в течение нескольких дней.
Кроме того, из-за влажного воздуха выпало значительное количество снега. Поскольку снег изолирует почву от холодного воздуха зимой, активный слой и верхняя часть вечной мерзлоты, частично оттаявшие летом, не заморозились в достаточной степени в течение этой относительно мягкой зимы.
Цепочка факторов, вероятно, привела к осушению озер, одним из которых был тот факт, что вечная мерзлота вокруг берегов разрушилась, что способствовало боковому дренажу. Кроме того, большое количество талой воды из талых снежных масс повысило уровень воды в озере. Что еще хуже, вода могла легко стекать, прорезая настоящие паводковые каналы через поверхностный слой талой почвы. «Озера имеют относительно мелкую глубину от одного до трех метров и поэтому быстро истощаются», – объясняет Ингмар Нитце.
К счастью, поскольку регион малонаселен, серьезного ущерба не было. Но дело не в этом, добавляет исследователь. «Это осушение просто показывает экстремальные масштабы потепления и воздействия на тундру и вечную мерзлоту, которые мы увидим в Арктике в ближайшие десятилетия.
Но, прежде всего, это показывает, что экстремальные явления произойдут не только в конце века, но уже происходят и будут происходить в ближайшие годы."Это вызывает беспокойство, поскольку это означает, что остатки древних растений, хранящиеся в вечной мерзлоте, могут подвергаться воздействию микробов и разрушаться ими. Углерод, содержащийся в растениях, затем выделяется в виде углекислого газа или метана, что усугубляет парниковый эффект – порочный круг.
Для своего исследования Ингмар Нитце и его коллеги оценили спутниковые снимки региона, окружающего Коцебу, и северо-западную Аляску.
На фотографиях легко различить полные и осушенные озера. Также ясно, когда озера начинают стекать. Зима 2017/2018 была самой теплой в регионе с момента начала непрерывных наблюдений на станции Коцебу в 1949 году. Соответственно, эксперты ожидали, что истощится несколько озер.
Но они не ожидали, что это произойдет в таком масштабе. «В мягкие 2005 и 2006 годы высохло несколько озер, но на этот раз их было в два раза больше.«И это вызывает беспокойство, – предупреждают эксперты, потому что в то же время это означает, что способность вечной мерзлоты сохранять большое количество углерода сокращается с угрожающей скоростью.