Протягом десятиліть учені припустили, що підвищення глобальної температури може змінити здатність ґрунтів накопичувати вуглець, потенційно вивільняючи величезну кількість вуглецю в атмосферу і викликаючи нестримне зміни клімату. Тим не менш, тисячі досліджень по всьому світу дали суперечливі сигнали про те, чи буде ця ємність накопичувача фактично зменшити – або навіть збільшити – як планета нагрівається.

Виявляється, вчені, можливо, шукали в неправильних місцях.

Новий Єльського під керівництвом дослідження в журналі Nature (природа) приходить до висновку, що потепління буде стимулювати втрату щонайменше, 55 трильйонів кілограмів вуглецю з ґрунту до середини століття, або близько 17% більше, ніж прогнозовані викиди через діяльність людини, пов’язаних протягом цього періоду. Це було б приблизно еквівалент додавання до планеті ще однієї промислово розвиненій країні розмір Сполучених Штатів.

Критично, дослідники виявили, що втрати вуглецю буде найбільшим в більш холодних місць в світі, в високих широтах, місцях, які були в значній мірі відсутнім попередніх досліджень. У тих регіонах, масивні запаси вуглецю створили понад тисячу років і повільної активності мікроорганізмів зберегла їх відносно безпечними.

Більшість попередніх досліджень було проведено в регіонах з помірним кліматом в світі, де були невеликі запаси вуглецю. Дослідження, які зосереджені тільки на цих регіонах пропустили б більшу частину потенційних втрат вуглецю, сказав провідний автор Томас Кроутер, який проводив свої дослідження в той час як на стипендіата в Єльської школі лісового господарства та екологічних досліджень і Нідерландського інституту екології.

“Вуглецеві магазини є найбільшими в таких місцях, як в Арктиці і суб-Арктиці, де грунт холодна і часто заморожений”, – сказав Кроутер. “У цих умовах мікроби менш активні і так вуглецю було дозволено рости протягом багатьох століть.

“Але, як ви починаєте нагрітися, діяльність цих мікробів збільшується, і це, коли втрати починають відбуватися”, – сказав Кроутер. “Страшна річ, ці холодні регіони є місцями, які, як очікується, щоб нагріти найбільш в умовах зміни клімату”.

Результати засновані на аналізі вихідних даних про що зберігається вуглецю в грунті від декількох десятків досліджень, проведених за останні 20 років в різних регіонах світу.

Дослідження передбачає, що за один градус потепління, близько 30 петаграммов грунтового вуглецю буде випущений в атмосферу, або приблизно в два рази більше, ніж щорічно викинутого внаслідок діяльності людини, пов’язаних з (петаграм дорівнює 1000000000000 кг). Це, зокрема в зв’язку з цим, Кроутер сказав, тому що попередні дослідження клімату передбачив, що планета може нагрітися на 2 градуси за Цельсієм до середини століття.

Інші вчені по команді, Марк Бредфорд, професор екології суші екосистеми в Єльському університеті; Клара Роу, який отримав ступінь магістра екологічного менеджменту в Єльському університеті в 2015 році; і Єльського докторант Ной Сокіл, а також співпрацюють дослідники з більш ніж 30 інших установ.

Для Бредфорда, аналіз дає важливу ясність з питання про те, чому грунтові дослідження потепління по всій видимості, забезпечують суперечливі показання, з деякими зазначенням втрат грунтового вуглецю, а деякі не показуючи ніяких змін.

“Ефекти сильно залежать від того, де ви дивитеся”, – сказав Бредфорд. “Тепер, коли ми знаємо, що це, ми можемо почати розвивати більше впевненості в тому, що ця біологічний зворотний зв’язок є реальною, і, отже, швидше за все, для прискорення зміни клімату, викликаного діяльністю людини”.

У дослідженні розглядалися тільки втрати вуглецю в грунті у відповідь на потепління. Є кілька інших біологічних процесів – наприклад, прискореного росту рослин в результаті збільшення вуглекислого газу – що може змочити або посилити ефект цієї зворотного зв’язку вуглецю в грунті. Розуміння цих взаємодіючих процесів в глобальному масштабі має вирішальне значення для розуміння зміни клімату, кажуть дослідники.

“Отримання ручку на такого роду зворотного зв’язку має важливе значення, якщо ми збираємося зробити значущі прогнози щодо майбутніх кліматичних умов”, – сказав Кроутер, який зараз завершує Марі Кюрі стипендій Нідерландського інституту екології. “Тільки тоді ми зможемо створювати реалістичні цілі щодо скорочення викидів парникових газів, які є ефективними при обмеженні зміни клімату”.

Кроутер був постдокторант з Єльського інституту клімату й енергетики, який допоміг фінансувати дослідження.