Выветривание горных пород может компенсировать выбросы CO2 из рек, вызванные оттаиванием вечной мерзлоты

Климатическое оттаивание вечной мерзлоты высвобождает большие запасы органического углерода, который минерализуется и выделяется в виде диоксида углерода (CO2) из рек в атмосферу. Одновременно потепление и оттаивание вечной мерзлоты могут повышать скорости минералогического выветривания, влияя на выделение и секвестрацию неорганического углерода. Однако до сих пор не ясно, как взаимодействуют эти биологические и геологические циклы углерода и совместно определяют динамику CO2 (выбросы по сравнению с поглощением) в реках вечномерзлых территорий. В настоящем исследовании мы объединяем данные по выбросам CO2, концентрациям органических и неорганических растворенных солей, двойным изотопам углерода (δ13C–Δ14C) и геохимическое моделирование, чтобы оценить, как оттаивание вечной мерзлоты может влиять на биогеохимию рек в течение десятилетий–веков на плато Цинхай–Тибет. Используя градиент термического разложения вечной мерзлоты, мы обнаружили, что выбросы CO2 из рек снижаются, тогда как солевой поток от выветривания горных пород увеличивается с уменьшением площади вечной мерзлоты. В этом регионе чистые потоки поглощения CO2 за счет выветривания горных пород составляют около 35% от выбросов CO2 реками, варьируясь примерно от 15% в бассейнах с непрерывной вечной мерзлотой до более чем 100% в бассейнах с прерывистой или изолированной вечной мерзлотой. Таким образом, потоки углерода, обусловленные химическим выветриванием, могут стать все более значимыми при продолжающемся оттаивании вечной мерзлоты и потенциально превзойти выбросы CO2 из рек. Наши результаты проясняют взаимодействие биологических и геологических потоков углерода, важное для криосферы и глобального углеродного цикла. Оттаивание вечной мерзлоты на плато Цинхай–Тибет увеличивает скорости выветривания пород при одновременном снижении выбросов CO2 из рек, что указывает на то, что геологические потоки углерода со временем могут превзойти вызванные оттаиванием выбросы.