Əriyən permafrost okeana karbon buraxır, lakin alimlər gözlənilməz nəticə aşkarlayıb

Arktikada əbədi donuşluğun (permafrostun) əriməsi nəticəsində qədim karbon okeana daxil olur. Lakin yeni araşdırma göstərib ki, bu karbonun böyük hissəsi atmosferə sürətlə qayıtmaq əvəzinə dəniz dibindəki çöküntülərdə toplanır. Arktikanın donmuş torpaqları böyük miqdarda üzvi karbon ehtiyatı saxlayır. Permafrost əridikcə və sahilboyu ərazilər aşındıqca həmin karbonun bir hissəsi okeana daşınır. Burada mikroorqanizmlər üzvi maddələri parçalayaraq onları istixana qazlarına çevirə bilər.

İndiyədək alimlərin bu karbonun nə qədərinin atmosferə geri qayıtdığı, nə qədərinin isə okeanda qaldığı barədə məlumatları məhdud olub. Alfred Vegener İnstitutu və Bremen Universitetinin Dəniz Ətraf Mühit Elmləri Mərkəzinin (MARUM) tədqiqatçıları Kanadadakı Qikiqtaruk adasının (Herschel adası) permafrost sahillərində bu məsələni araşdırıblar. Dəniz dibindən götürülmüş çöküntü nümunələrini tədqiq edən alimlər qurudan gələn karbonun əhəmiyyətli hissəsinin dəniz dibindəki çöküntülərdə toplandığını müəyyən ediblər. Araşdırma zamanı daha bir gözlənilməz nəticə üzə çıxıb: çöküntülərdə yaşayan mikroorqanizmlər permafrostdan ayrılan çox qədim karbon əvəzinə, daha təzə dəniz mənşəli karbonu, xüsusilə yeni yaranmış yosun qalıqlarını üstün tuturlar.

Tədqiqatın nəticələri Nature Geoscience jurnalında dərc olunub.

Arktikadakı permafrost ekosistemlərində təxminən 1300 giqaton üzvi karbon olduğu bildirilir. Bu karbonun böyük hissəsi qədim bitki qalıqlarından əmələ gəlib. Bundan əlavə, okeanlarda və çay deltalarında yerləşən çöküntülərdə daha 400 giqaton karbon saxlanılır. Arktika Yer kürəsinin digər bölgələri ilə müqayisədə daha sürətlə istiləşdiyi üçün donmuş karbon ehtiyatları getdikcə daha həssas vəziyyətə düşür. Permafrost əridikcə çaylar və dağılan sahil əraziləri onun tərkibindəki karbonu Arktika okeanına daşıya bilər. Alfred Vegener İnstitutunun tədqiqatçısı və araşdırmanın aparıcı müəllifi Manuel Ruben bildirib ki, hər il 0,02 giqatona qədər karbon dənizə daxil olur. Proqnozlara görə, bu axın 2100-cü ilədək 70–150 faiz arta bilər.  Alimin sözlərinə görə, bu karbonun nə qədərinin istixana qazı şəklində atmosferə geri qayıtdığı, nə qədərinin isə dəniz dibində toplandığı indiyədək əsasən məlum olmayıb. Karbonun aqibətinin müəyyənləşdirilməsi permafrostun əriməsinin gələcək iqlim dəyişikliyinə təsirini daha dəqiq qiymətləndirmək baxımından əhəmiyyətlidir.

Tədqiqatçılar araşdırma üçün Herschel adasının sahilindən müxtəlif məsafələrdə dəniz dibindən çöküntü nüvələri götürüblər. Bu nümunələr təxminən 50 il ərzində formalaşmış çöküntü qatlarını qoruyub saxlayır. Nəticələr sahildən böyük miqdarda üzvi karbonun daşındığını göstərib. Lakin onun nisbətən kiçik hissəsi okeanın aktiv karbon dövranına daxil olur.

Manuel Ruben bildirib ki, dəniz sahildən böyük miqdarda üzvi karbon aparsa da, onun təəccüblü dərəcədə az hissəsi okeanın aktiv karbon dövranına qoşulur. Tədqiqatçıların hesablamalarına görə, çöküntülərdəki üzvi karbonun təxminən 10 faizi mikroorqanizmlər tərəfindən qazlara çevrilir. Bu qazlar daha sonra suya qalxaraq atmosferə daxil ola bilər. Karbonun qalan böyük hissəsi isə dəniz dibində saxlanılır.

Alimlər həmçinin permafrost materialının dəniz dibində nə qədər sürətlə toplandığını və basdırıldıqdan sonra onunla nə baş verdiyini araşdırıblar. Bunun üçün çöküntü hissəcikləri arasındakı mikroskopik boşluqlarda yerləşən məsamə suyunda həll olmuş qeyri-üzvi karbonu ölçüblər. Bu üsul mikroorqanizmlərin üzvi maddələri parçalaması nəticəsində nə qədər karbon qazının (CO₂) yarandığını qiymətləndirməyə imkan verib. Daha sonra alimlər karbonun izotop tərkibini araşdıraraq mikroorqanizmlərin hansı mənbədən qidalandığını müəyyənləşdiriblər. Alfred Vegener İnstitutunun geokimyaçısı Gesine Mollenhauer bildirib ki, karbon izotopları mikroorqanizmlərin qida mənbəyini müəyyənləşdirməyə imkan verən göstəricilərdir. Onun sözlərinə görə, karbon-13 (¹³C) izotopu mikroorqanizmlərin qurudan, yoxsa dənizdən gələn karbonu istehlak etdiyini müəyyənləşdirməyə kömək edir. Karbon-14 (¹⁴C) izotopu isə mikroorqanizmlərin permafrostdan gələn qədim üzvi karbona, yoxsa yosun qalıqlarından yaranan daha təzə üzvi karbona üstünlük verdiyini müəyyənləşdirməyə imkan verib.

Analizlər maraqlı nəticə ortaya çıxarıb. Çöküntülərdə yaşayan mikroorqanizmlər ərimiş permafrostdan ayrılan qədim karbon əvəzinə, dəniz mənşəli daha təzə karbonla, məsələn, yaxın zamanda yaranmış yosun qalıqları ilə qidalanmağa üstünlük verirlər. Gesine Mollenhauer bunu çöküntülərdə yaşayan və permafrostdan gələn “köhnə” karbon əvəzinə daha təzə karbonu seçən “qurman” bakteriyaların mövcudluğu ilə izah edib.

Bu üstünlük qurudan okeana daşınan karbonun atmosferdəki istixana qazlarının miqdarına təsirinin əvvəl düşünüldüyündən daha az ola biləcəyini göstərir. Bununla belə, alimlər nəticələrin tam mənzərəni əks etdirmədiyini vurğulayırlar. Çünki permafrostdan gələn üzvi karbonun bir hissəsi dəniz dibinə çatmazdan əvvəl artıq parçalanmış ola bilər.

Karbonun qurudan okeana daşınması yalnız istixana qazları ilə bağlı deyil. Bu proses həm də yerli icmalar üçün qida mənbələrinin formalaşmasında mühüm rol oynayan sahil sularının kimyəvi və bioloji xüsusiyyətlərini dəyişə bilər.

Sahil ərazilərindən aşınaraq dənizə daxil olan material suya nüfuz edən günəş işığının miqdarını iki yolla azalda bilər. Təzə parçalanmış çöküntülər suyu bulanıqlaşdırır, həll olmuş üzvi karbon isə suyun rəngini tündləşdirir. Bu, xüsusilə yosunlar kimi birhüceyrəli orqanizmlər üçün əhəmiyyətlidir. Onlar biokütlə və oksigen yaratmaq üçün günəş işığından istifadə edirlər. İlkin məhsuldarlıq adlanan bu proses balıqlar, xərçəngkimilər və suitilər də daxil olmaqla dəniz qida zəncirinin əsasını təşkil edir.  Tədqiqatçılar bu əlaqələri daha ətraflı araşdırmağı planlaşdırırlar. Bunun üçün 2027-ci ildə keçiriləcək beynəlxalq “Arctic Pulse” ekspedisiyası çərçivəsində araşdırmalar aparılacaq. Alimlər “Polarstern” elmi-tədqiqat buzqıran gəmisindən, AWI-nin tədqiqat təyyarələrindən və quruda aparılacaq ölçmələrdən istifadə etməklə sürətli ekoloji dəyişikliklərin Arktika ekosistemlərini necə dəyişdirdiyini araşdıracaqlar.

Yeni araşdırma Arktikadakı permafrost əridikdən və karbon okeana daxil olduqdan sonra həmin karbonun aqibətini daha aydın göstərir.

Manuel Ruben bildirib ki, araşdırma əvvəlkindən daha dəqiq şəkildə karbonun nə qədərinin dəniz dibində təhlükəsiz şəkildə saxlanıldığını və parçalanmış materialın nə qədərinin qədim permafrostdan gəldiyini müəyyənləşdirməyə imkan verib.

Tədqiqatçıların fikrincə, əldə olunan nəticələr permafrostun əriməsinin qlobal iqlimə mümkün təsirlərini proqnozlaşdıran iqlim modellərinin təkmilləşdirilməsi üçün mühüm əsas yaradır.

mənbə: scitechdaily.com