Wyższe, ale bardziej zmienne roczne emisje CO2 z jezior na suchszych arktycznych terenach

Dlaczego jeziora arktyczne mają znaczenie dla klimatu

Arktyka ociepla się szybciej niż reszta planety, a jej gleby zawierają ogromne zasoby zamrożonego węgla. Wiele z tego węgla ostatecznie przechodzi przez jeziora, zanim trafi do atmosfery. Badanie stawia pozornie proste pytanie o poważnych implikacjach: czy jeziora w wilgotniejszych rejonach Arktyki uwalniają więcej dwutlenku węgla (CO2) niż jeziora w regionach suchszych, czy może jest odwrotnie? Na podstawie danych z ponad 200 jezior z Alaski, Kanady, Grenlandii, Syberii i Skandynawii autorzy wykazują, że niektóre z najsilniejszych i najbardziej nieprzewidywalnych emisji CO2 pochodzą właśnie z suchszych arktycznych krajobrazów, co kwestionuje długo utrzymywane założenia o tym, jak woda i węgiel przemieszczają się na dalekiej Północy.

Gdzie są jeziora i jak wilgotne są okolice

Naukowcy rozpoczęli od mapowania jezior w kontekście prostego wskaźnika klimatycznego: bilansu wodnego w okresie letnim, definiowanego jako suma opadów minus ilość wody, która mogłaby wyparować. Obszary, gdzie straty przewyższają dopływy, oznaczono jako „suchsze”, a te z nadwyżką jako „wilgotniejsze”. Co zaskakujące, niemal 60% północnej strefy wiecznej zmarzliny zakwalifikowano jako suchsze, a te suche tereny zawierają około 2,7 razy więcej jezior niż rejony wilgotniejsze. Korzystając z długoterminowych zapisów klimatycznych i map wysokości o wysokiej rozdzielczości, zespół scharakteryzował także teren wokół każdego jeziora — jak stromy lub płaski jest, ile w nim węglowych zasobów gleby oraz czy występują tam mokradła.

Więcej CO2 z suchszych miejsc i znacznie mniejsza przewidywalność

Wbrew przypuszczeniu, że wilgotniejsze regiony z większym spływem powinny zasilać jeziora większą ilością węgla, a więc powodować większe emisje CO2, dane pokazały odwrotny wzorzec. Ponad 80% wszystkich jezior było netto źródłami CO2 dla atmosfery, lecz jeziora na suchszych terenach emitowały średnio więcej CO2 i charakteryzowały się znacznie większą zmiennością pomiędzy pojedynczymi jeziorami. Zarówno najniższe, jak i najwyższe roczne strumienie CO2 w całym zbiorze danych pochodziły z tych suchych jezior. Po skalowaniu emisji względem wielkości zlewni jezior, suche regiony ponownie wyróżniały się, wykazując emisje przekraczające emisje regionów wilgotniejszych o ponad rząd wielkości. Sugeruje to, że na suchych terenach jeziora działają jako skoncentrowane „punkty gorące”, gdzie węgiel jest przekształcany i uwalniany zamiast być jedynie transportowany dalej.

Jak drogi wodne kształtują los węgla

Aby wyjaśnić ten kontrast, autorzy koncentrują się na tym, jak porusza się woda. W wilgotniejszych, często bardziej górzystych regionach obfite opady i większe spadki terenu tworzą silne połączenia między glebami, strumieniami i jeziorami. Węgiel zmywany z lądu jest szybko przenoszony przez małe rzeki, z relatywnie krótkimi postojami w jeziorach. W takim „rurociągowym” środowisku woda nie zalega długo, więc jeziora eksportują większość przychodzącego węgla w dół cieku zamiast emitować go na miejscu. W suchszych, bardziej płaskich obszarach przeciwnie — strumienie są rzadkie lub epizodyczne, a wiele jezior ma niewielki lub żaden odpływ powierzchniowy. Woda, która do nich dociera, może przebywać długo, co pozwala na akumulację materii organicznej, jej powolny rozkład w wodzie i osadach oraz wydzielanie CO2 przez dłuższy czas. To „reaktorowe” zachowanie pomaga wyjaśnić zarówno wyższe średnie emisje, jak i uderzającą zmienność między jeziorami.

Mokradła i ukryte zapasy węgla

Mokradła wprowadzają kolejny element. Około 40% jezior w badaniu miało mokradła w zlewniach, które działają jak gąbki zarówno dla wody, jak i materii organicznej. W regionach wilgotniejszych jeziora odprowadzające wodę z mokradeł rzeczywiście emitowały więcej CO2 niż jeziora bez mokradeł, ale tylko około dwukrotnie więcej. W regionach suchszych obecność mokradeł wiązała się jednak z ośmiokrotnym wzrostem emisji. Płaskie, nisko położone torfowiska, jak w rosyjskich nizinach, mogą magazynować ogromne objętości wody i węgla; gdy warunki są sprzyjające, przeciekają one węglaną wodę do połączonych jezior, zasilając duże uwalnianie CO2. W całej Arktyce suche zlewnie mają też tendencję do posiadania grubszych, bardziej bogatych w węgiel gleb, tworząc duże, lecz nierównomiernie wykorzystywane zasoby materii, które mogą zostać wymobilizowane przez deszcz, roztopy lub rozmrażanie wiecznej zmarzliny.

Perspektywy w zmieniającej się Arktyce

Badanie konkluduje, że w miarę nasilania się cyklu wodnego Arktyki — wraz ze zmianami opadów, parowania i stabilności wiecznej zmarzliny — zmiany emisji CO2 z jezior będą zależały nie tylko od tego, jak wilgotny stanie się dany region, ale także od jego topografii, zasobów węgla w glebie i rozległości mokradeł. Ponieważ suchsze regiony obecnie dominują w arktycznym krajobrazie i skupiają wiele jego jezior, ich silnie zmienne emisje mogą w dużym stopniu wpływać na ogólną równowagę węglową regionu i utrudniać przewidywanie przyszłych zachowań. Dla osób spoza specjalizacji wniosek jest jasny: jeziora na suchych terenach Arktyki to nie ciche zakątki, lecz dynamiczne reaktory, w których zmagazynowany węgiel może być wydajnie przekształcany w CO2. Zrozumienie, kiedy działają jako silne źródła, umiarkowane źródła lub nawet tymczasowe pochłaniacze, będzie kluczowe dla budowania dokładnych prognoz klimatycznych dla szybko zmieniającej się Północy.

Cytowanie: Hazuková, V., Alriksson, F., Gudasz, C. et al. Higher, but more variable, annual CO₂ emissions from lakes in drier Arctic landscapes. Commun Earth Environ 7, 238 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03275-8

Słowa kluczowe: Jeziora arktyczne, emisje dwutlenku węgla, łączność hydrologiczna, węgiel z wiecznej zmarzliny, mokra ziemia