"В результате более чем десятилетней работы мы установили, что на Восточно-Сибирском шельфе в Северном Ледовитом океане действует механизм закисления воды, отличный от того, что изменяет кислотность воды в других районах Мирового океана. Ученые предполагали возможность существования такого механизма, но доказать четкую связь между потеплением, таянием мерзлоты, увеличением речного стока и закислением шельфовых вод удалось только нашей группе", - рассказал Семилетов, первый автор статьи, опубликованной в журнале Nature Geoscience.
Повышение кислотности вод мирового океана прежде всего опасно тем, что подкисленная вода растворяет кальций, который содержится в скелетах, раковинах и панцирях морских организмов; в тропических морях подкисленная вода является основным фактором, угрожающим коралловым рифам, состоящим из соединений кальция, и их обитателям.
Кислотность вод мирового океана за последнее столетие значительно возросла, предположительно, за счет растворения в морской воде углекислого газа, попавшего в атмосферу в результате промышленной деятельности человека. "За годы индустриальной революции с конца XIX века, кислотность вод мирового океана возросла примерно на 30%", - объясняет ученый.
Северный Ледовитый океан поглощает углекислый газ активнее других океанов, потому что он самый холодный из них - при низких температурах углекислый газ лучше растворяется в воде. Кроме того, это единственный океан, окруженный вечной мерзлотой, которая активно деградирует.
Количество углерода в виде органического вещества в мерзлоте суши, окружающей Северный Ледовитый океан, огромно - во много раз больше объема углекислоты в атмосфере. Из-за потепления в Арктике мерзлота тает, высвобождая древнее органическое вещество, которое вовлекается в современный цикл углерода.
"Тем не менее, биогеохимические последствия таяния мерзлоты, связанные с закислением шельфовых вод Северного Ледовитого океана, до настоящего времени изучены не были. Считалось, что механизм закисления вод в Ледовитом океане тот же, что и в других регионах Мирового океана: поглощение углекислоты из атмосферы. Однако такие выводы были сделаны без учета процессов, происходящих на Восточно-Сибирском шельфе, данные по которому отсутствовали", - пояснил Семилетов.
Вода повышенной кислотности из Восточно-Сибирского шельфа поступает в глубокую часть Северного Ледовитого океана, создавая опасность для всей его экосистемы. Она не только растворяет кальций-содержащие панцири и скелеты морских организмов, но и нарушает баланс в пищевых цепях, определяющих продуктивность биоты Северного Ледовитого океана. По мере дальнейшего роста температур в Арктическом регионе, скорость таяния мерзлоты будет нарастать, а сток рек - увеличиваться; это означает, что в воды Северного Ледовитого океана будет попадать еще больше углекислоты. В конечном итоге это может привести к тому, что значительная часть Северного Ледовитого океана станет источником углекислого газа для атмосферы планеты, в то время как до настоящего времени этот океан считался главным "стоком" для избыточного атмосферного углекислого газа.
"В долговременной перспективе выявленный нами механизм аномального закисления вод Восточно-Сибирского шельфа приведет к распространению закисленных вод на значительную часть Северного Ледовитого океана. В экологическом плане это проблема номер один, поскольку арктическая экосистема является наиболее хрупкой и чувствительной к любому дисбалансу экосистемой планеты", - считает ученый.
"Я бы хотел подчеркнуть, что в изучении процессов, связанных в деградацией вечной мерзлоты в Арктическом регионе, российские ученые неизменно лидируют, и данная работа - одно из подтверждений этого лидерства. В первую очередь, следует отметить Лабораторию арктических исследований Тихоокеанского океанологического института Дальневосточного отделения Российской Академии наук, и Международную Лабораторию углерода арктических морей Томского политехнического университета. С другой стороны, эта работа была бы невозможна без объединения усилий российских ученых с учеными мирового научного сообщества. На разных этапах исследования в нем участвовали ученые из Университета Аляска, Фэрбанкс (США), Стокгольмского университета и Университета Гетеборг (Швеция)", - пояснил Семилетов.
Различные этапы данного исследования были проведены при поддержке Дальневосточного отделения Российской академии наук, Российского фонда фундаментальных исследований, Министерства науки и образования, и Российского научного фонда.
