Science (США): сибирская «дверь в потусторонний мир» увеличивается из-за рекордной жары и таяния вечной мерзлоты :: Экология

Как-то раз весенним днем в 2019 году Александр Кизяков спускался на веревке по 60-метровой стенке Батагайского разлома, что в Восточной Сибири. Он делал остановки, собирая комья почвы со льдом, которая замерзла много веков тому назад. «Одно из моих увлечений — это скалолазание», — говорит Кизяков, занимающийся научными исследованиями вечной мерзлоты в Московском государственном университете имени Ломоносова (МГУ). Его коллеги собирали внизу, у основания обрыва, образцы самой древней почвы. Летом проводить такие работы стало опасно, потому что лед с треском тает, и со стены разлома вниз срываются огромные куски вечной мерзлоты, иногда размером с автомобиль. Местные жители называют разлом «дверью в потусторонний мир». На самом деле все прозаичнее: Батагайский кратер является самым большим на нашей планете обвалом грунта. Когда-то это была лишь небольшая вымоина в склоне, на котором в 1960-е годы вели лесозаготовки. Но этот шрам природы из года в год расширяется, поскольку вечная мерзлота тает, а талые воды уносят с собой почву. Сейчас ширина разлома составляет более 900 метров, и он стал наглядным примером того, насколько уязвима вечная мерзлота в Арктике, где температура в последние 30 лет растет в два раза быстрее, чем в среднем в мире. Но разлом также является посланием из прошлого, будоража любопытство ученых образцами грунта, которые являются как бы моментальными снимками древнего климата и существовавших сотни тысяч лет назад экосистем. «Это умопомрачительное место», — говорит палеоклиматолог Томас Опель (Thomas Opel) из Института Альфреда Вегенера. Образцы льда и почвы, собранные в Батагайском кратере, указывают на то, что там находится самая древняя в Евразии открытая вечная мерзлота, возраст которой местами достигает 650 000 лет. Об этом Опель с коллегами рассказал в мае на общем собрании Европейского научного союза по дисциплинам об исследовании Земли. Этот материал может очень многое рассказать о том, как вечная мерзлота и поверхностная растительность реагировали в прошлом на потепление климата. «Это дает нам возможность заглянуть в те времена, когда вечная мерзлота была стабильной, а также в те времена, когда она разрушалась», — говорит Опель. Глобальное потепление наносит раны всей Сибири. Выбросы подземного метана из тающей вечной мерзлоты испещрили пустынные пространства полуостровов Ямал и Гыдан кратерами диаметром в десятки метров. На плывущем грунте трескаются и разрушаются жилые дома, что ежегодно причиняет российской экономике ущерб в два миллиарда долларов. Лесные пожары за последние три лета уничтожили миллионы гектаров тайги. Страдает вся Сибирь: после пожаров остаются темная сажа и древесный уголь. А они поглощают тепло, ускоряют таяние и негативно влияют на весь регион. Нынешние пожары усугубила жара, испепелявшая Сибирь в первой половине лета. 20 июня температура в Верхоянске, который находится в 75 километрах от Батагая и считается одним из самых холодных обитаемых мест на Земле, достигла 38 градусов Цельсия. Это была самая высокая температура, зафиксированная в Арктике. «Эта рекордная жара была бы невозможна без негативной роли человека, чья деятельность вызывает изменения климата», — заявили авторы опубликованного 15 июля доклада, который был написан по итогам исследования, проведенного коллективом метеорологов из объединения World Weather Attribution. Эти исследователи анализируют возможное влияние климатических изменений на погодные аномалии. Непреходящий вопрос состоит в том, сколько углерода тающая почва выпустит в атмосферу, и сумеет ли арктическая растительность, которая становится все более пышной в условиях потепления, поглотить достаточное количество углекислого газа, чтобы компенсировать выбросы. Возможно, Арктика уже достигла точки невозврата. Судя по результатам наблюдений на 100 полевых станциях, северная вечная мерзлота в период с 2003 по 2017 годы ежегодно выбрасывала на 600 миллионов тонн углерода больше, чем может поглотить эта растительность. Такой вывод сделали ученые в октябре 2019 года. Исследователи ежегодно выезжают в район Батагайского разлома, пытаясь понять, что он может им сказать по этому поводу. Те поездки, которые организует якутский НИИ прикладной экологии Севера, не для слабонервных. В 2014 году Ксения Ашастина прошла три километра по заболоченному и кишащему комарами лесу, чтобы добраться до края разлома. «Когда подходишь к разлому, все чаще слышишь треск и пощелкивание. Внезапно обнаруживаешь, что деревья кончились, а ты стоишь на нависающем выступе склона», — говорит Ашастина, работающая палеоботаником в Институте естествознания имени Макса Планка. Она и ее коллеги из Зенкенбергского научно-исследовательского института и музея естествознания жили вместе с коренными сибиряками эвенками и якутами. Некоторые аборигены боятся гигантского разлома. «Они говорят, что кратер поедает их землю, проглатывает деревья и их святые места», — рассказывает Ашастина. Чтобы узнать возраст обнажившейся вечной мерзлоты, коллектив Опеля использует метод люминесцентного датирования, который показывает, когда минералы в почве последний раз видели дневной свет. Они также применяют новый российский метод датирования хлора во льду. Это позволяет им соотнести слои почвы с известными климатическими периодами в прошлом. А находящиеся в изобилии во льду изотопы кислород-18 и дейтерий указывают, какая в этих местах была температура. Состав почвы в районе Батагая также позволяет понять, сколько углерода накопила вечная мерзлота на протяжении тысячелетий. Вечная мерзлота также дает возможность взглянуть на древние экосистемы Арктики. Собирая образцы растительных остатков, ученые выяснили, что во время последнего ледникового периода, когда температура зимой опускалась ниже, чем в современную эпоху, растительность была удивительно пышной и обильной, служа кормом для шерстистых мамонтов, носорогов и прочих вымерших травоядных, которые паслись в экосистеме луговых степей. «Это был рай для добывающих корм животных», — говорит Ашастина. Иногда останки этих вымерших созданий вываливаются прямо из склона разлома в великолепном состоянии. В 2018 году ученые обнаружили останки молодой ленской лошади (Equus lenensis) рыжеватого цвета, которая является вымершей родственницей якутской лошади. Мягкие ткани у нее сохранились без повреждений. Ученые надеются отыскать живую клетку, чтобы клонировать этого жеребенка, которому 42 000 лет. Некоторые сохранившиеся мышечные ткани внушают особую надежду, говорит молекулярный биолог П. Улоф Ульсон (P. Olof Olsson) из Фонда биотехнологических исследований Абу-Даби, который объединил усилия в этих исследованиях с Северо-Восточным федеральным университетом Якутска. «Я скептически настроенный оптимист, — говорит Ульсон. — По крайней мере, в принципе такое клонирование возможно». Поскольку стихия все больше углубляет Батагайский разлом, ученые могут уйти гораздо дальше во времени. Наступающие ледники уносят с собой почву, но Сибирь они в последние ледниковые периоды в основном обходили стороной, благодаря чему толщина вечной мерзлоты на некоторых участках достигает сотен метров. Теплое лето на протяжении десятилетий превращает в жижу почву с большим содержанием льда, а стена Батагайского разлома ежегодно увеличивается на 10 метров, рассказывает исследователь вечной мерзлоты Франк Гюнтер (Frank Guenther) из Потсдамского университета. По его словам, с 2016 года она увеличивается на 12-14 метров ежегодно. Трудно точно определить, насколько быстро углубляется разлом и, соответственно, насколько далеко во времени проникло таяние. Самой древней вечной мерзлоте, возраст которой был определен (она находится на Юконе в Канаде), 740 000 лет. Климатологам это может не понравиться, но если лето в Сибири и дальше будет таким же жарким, Батагайский мегаразлом может установить еще один рекорд.