Огромные концентрации древнего растворённого органического углерода от оттаивания Едома в озёрах Сибири

Скрытый углерод в оттаивающих арктических озёрах

По мере потепления Арктики древние почвы, остававшиеся замороженными десятки тысяч лет, начинают оттаивать. В Сибири этот мерзлый грунт — вечная мерзлота — содержит огромные запасы старого органического углерода. Когда такой мерзлый грунт обрушивается и формирует озёра, учёные опасаются, что долго сохранённый углерод может быстро превратиться в парниковые газы и попасть в атмосферу. В этом исследовании подробно изучаются озёра в Центральной Якутии, Восточная Сибирь, чтобы выяснить, какое количество старого углерода действительно освобождается, в каком виде он присутствует в воде и сколько из него превращается в диоксид углерода или метан.

Разные типы арктических озёр

Команда исследователей сосредоточилась на сети небольших озёр в бассейне ручья Сырдах, районе, залегающем на богатой льдом «едомской» вечной мерзлоте, сформировавшейся в последнем ледниковом периоде. Они изучили четыре основных типа озёр. Недавние термокарстовые озёра — молодые лужи, появившиеся с 1950-х годов там, где грунт внезапно просел по мере таяния льда внутри него. Старые «алас-озёра» занимают широкие мелкие впадины, образовавшиеся в результате оттаивания вечной мерзлоты тысячи лет назад. Некоторые из этих впадин сейчас связаны с ручьями и реками, другие — изолированы. Четвёртая категория, термокарстово-модифицированные алас-озёра, — это старые впадины, чьи берега снова начинают оттаивать, со свежими срывами илилыстого, богатого льдом грунта, скользящими в воду. Команда также отбирала талую воду непосредственно с активного обнажения оттаивающей бровки, чтобы зафиксировать сигнатуру свежевытаявшего пермафростного углерода.

Огромные нагрузки растворённого углерода

Во всех типах озёр и в разные сезоны большинство органического углерода в воде было в растворённой форме, а не в частицах. Во многих озёрах концентрации растворённого органического углерода были чрезвычайно высоки — одни из самых больших, когда-либо зарегистрированных для арктических озёр — особенно в недавних термокарстовых озёрах и в алас-озёрах, которые в настоящий момент нарушены новым оттаиванием вдоль берегов. С помощью измерений радиоуглеродного состава исследователи могли отличить древний пермафростный углерод от недавно образованной органики. Они обнаружили, что до трёх четвертей растворённого углерода в молодых термокарстовых озёрах и в термокарстово-модифицированных алас-озёрах происходило из старой вечной мерзлоты, с возрастом в несколько тысяч лет. Для сравнения, связанные с реками алас-озёра и ненарушенные алас-озёра были доминированы современным, недавно фиксированным углеродом.

Старый углерод накапливается, новый питает газы

Чтобы понять, что происходит с этим растворённым углеродом, команда измеряла возраст углерода в пузырьках диоксида углерода и метана, выходящих из донных отложений. Они обнаружили, что хотя старый пермафростный углерод вносит вклад в часть выделяемого диоксида углерода, большая часть метана — и значительная часть оставшегося диоксида углерода — образуется из свежей органики, произведённой в самих озёрах, например водорослями и водными растениями. Пузырьки метана в радиоуглеродном отношении были, как правило, «современными», то есть сформированными из углерода, попавшего в систему лишь десятки или в лучшем случае несколько сотен лет назад. Между тем большой пул древнего растворённого органического углерода просто накапливается в воде, не разлагаясь полностью.

Почему некоторые озёра «протекают» старым углеродом, а другие нет

Исследование также показывает, что история озёра и водные связи сильно определяют, как движется старый углерод. Изолированные недавние термокарстовые озёра и термокарстово-модифицированные алас-озёра получают мощные притоки старого растворённого углерода от оттаивающих берегов и от обрушения дна озера. Поскольку эти озёра мелкие, часто не связанные с реками и переживающие интенсивное летнее испарение, растворённые вещества концентрируются и не вымываются легко. Связанные алас-озёра, которые обмениваются водой с ручьями, ведут себя скорее как реки: они питаются в основном современным углеродом от наземной растительности, имеют более низкие уровни растворённого углерода и выносят мало древнего пермафростного углерода.

Что это означает для климатической обратной связи

Для неспециалистов, обеспокоенных изменением климата, ключевое сообщение заключается в том, что оттаивание едомской вечной мерзлоты действительно выносит очень старый углерод в сибирские озёра, но большая часть этого углерода остаётся растворённой в воде и не превращается сразу в парниковые газы. Выбросы диоксида углерода из недавних термокарстовых озёр содержат древний компонент и потому способствуют усилению потепления, тогда как выбросы метана, по-видимому, в основном питаются новой продукцией растений, а не углеродом ледникового периода. Тем не менее образование таких озёр важно для климата, поскольку они заменяют лесную землю, которая раньше запасала углерод, и превращают её в влажные участки, которые этот углерод выделяют. По мере усиления потепления и увеличения осадков дальнейшее оттаивание, образование озёр и изменение путей стока воды по Арктике могут постепенно переводить ещё больше древнего углерода из грунта в атмосферу.

Цитирование: Ollivier, S., Séjourné, A., Hatté, C. et al. Massive concentrations of old dissolved organic carbon from Yedoma thaw in lakes in Siberia. Commun Earth Environ 7, 200 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03229-0

Ключевые слова: оттаивание вечной мерзлоты, термокарстовые озёра, растворённый органический углерод, арктические парниковые газы, Едома Сибирь