Ученые объяснили, как лошади помогут сохранить вечную мерзлоту

Оттаивание вечной мерзлоты в Арктике из-за постепенной смены климата чревато выделением больших объемов парниковых газов. Оно, в свою очередь, еще сильнее разгонит глобальное потепление. Исследование Университета Гамбурга показало, что в борьбе с резкой потерей объемов мерзлоты могут помочь стада крупных копытных — лошадей, бизонов и северных оленей. Работа опубликована в журнале Nature Reports.

Профессор Кристиан Бир говорит, что теоретически 80% всех почв с вечной мерзлотой в мире можно сохранить до 2100 года. Однако, если не предпринимать никаких мер, к этому времени как минимум половина мировой вечной мерзлоты уже будет утрачена. Исследователи рассмотрели несколько нетрадиционную контрмеру: переселение очень больших стад крупных травоядных.

Более 20 лет назад ученые Сергей и Никита Зимовы переселили в район Плейстоценового парка, расположенного в районе поселка Черского (северо-восток Якутии), стада бизонов, зубров, оленей и лошадей. Все это время проводятся наблюдения за влиянием этих животных на почву.

Температура почвы зимой в этих краях существенно выше, чем температура воздуха. При этом слой пушистого снега действует как теплоизолятор, не давая холодному воздуху достигать мерзлоты. Оказалось, когда пасущиеся копытные топчут и разрывают снег на обширных пространствах, это сильно снижает изоляционные свойства покрова, увеличивая охлаждение вечной мерзлоты. «Этот тип естественных манипуляций в экосистемах, которые особенно актуальны для климатической системы, до сих пор едва исследованной, но обладающей огромным потенциалом», — объясняет Бир.

Длящиеся много лет эксперименты свидетельствуют, что при заселении стада всего в сотню голов на пространство размером в один квадратный километр толщина снежного покрова становится в среднем примерно вдвое меньше. Команда Бира планировала выяснить, как это скажется, если такой подход применить ко всем арктическим почвам с вечной мерзлотой. Сможет ли воздействие животных хотя бы в теории смягчить интенсивность потепления и снизить оттаивание мерзлоты?

Задействовав климатическую модель, Бир и его коллеги смоделировали температурные процессы, происходящие в течение всего года. Оттаивание половины вечной мерзлоты с указанной выше скоростью произойдет, если выбросы будут расти без принятия необходимых мер (что соответствует сценарию RCP 8.5 по последнему Отчету об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата). Тогда температура вечной мерзлоты станет выше на 3,8 градуса Цельсия. Это плохой, но не абсолютно нереалистичный сценарий.

Применение метода с переселением стад понизит нагревание до 2,1 градуса, что на 44 процента меньше и могло бы быть достаточным для сохранения 80% мерзлоты, как показывает модель.

Настолько хорошие результаты едва ли удастся получить на практике, так как вряд ли выйдет переселить стада во все районы с вечной мерзлотой. Но результаты показывают, что даже меньшее количество заселенных копытных произведет охлаждающий эффект.

Команда также оценила потенциальные побочные факторы «лошадиного эксперимента». Например, летом кормящиеся стада разрушают покров мха, который тоже работает как теплоизолирующий слой, но на этот раз со знаком плюс: он не дает мерзлоте нагреваться. Этот аспект тоже учли при моделировании, но плюсов от эффекта зимой в несколько раз больше. В будущей работе исследователи планируют совместную работу с биологами: это поможет выяснить динамику переселенных стад.