Кредит: Кембриджский университет
Исследователи из Кембриджского университета и Британской антарктической службы отслеживали пожарную активность за последние 150 лет, измеряя уровень оксида углерода, запертого во льдах Антарктиды. Этот газ выделяется вместе с дымом и твердыми частицами при лесных пожарах, приготовлении пищи и общественных кострах.
Результаты, представленные в Труды Национальной академии наук показывают, что сжигание биомассы было более изменчивым с 1800-х годов, чем считалось. Новые данные могут помочь улучшить климатические модели, которые опираются на информацию о прошлых атмосферных газах, таких как оксид углерода, для улучшения своих прогнозов.
«Нам не хватало ключевой информации о периоде, когда люди начали кардинально менять климат Земли; информации, необходимой для проверки и разработки климатических моделей», — сказала Рэйчел Роудс, старший автор статьи из Кембриджского отделения наук о Земле.
Новые данные об угарном газе заполняют этот пробел во времени. Исследователи составили график интенсивности горения биомассы между 1821 и 1995 годами, измерив угарный газ в ледяных кернах из Антарктиды. Слои льда внутри этих кернов образовались, когда снег был погребен под снегопадами последующих лет, заключая в себе воздушные карманы, которые напрямую отбирают состав атмосферы в то время.
«В последние десятилетия редко можно найти следы газов, запертых в ледяных кернах», — сказал Иво Стросон, ведущий автор исследования, который совместно базируется в Кембриджском университете наук о Земле и Британской антарктической службе. «Нам нужна информация о составе атмосферы после начала индустриализации, чтобы уменьшить неопределенности в моделях климата, которые полагаются на эти данные для проверки или обоснования своих симуляций».
Основная трудность при измерении газа в очень молодом льду заключается в том, что пузырьки воздуха под давлением не успели сформироваться под тяжестью большего количества снега, сказал Стросон. Чтобы обойти эту проблему, исследователи изучали лед в местах, где снег скапливается быстро. Эти ледяные керны, хранящиеся в специализированной лаборатории ледяных кернов BAS, были собраны с Антарктического полуострова в рамках предыдущих международных проектов.
Для измерения оксида углерода исследователи разработали современный метод анализа, который непрерывно плавит лед, одновременно извлекая воздух. Они собрали десятки тысяч измерений газа за последние 150 лет.
Исследователи обнаружили, что интенсивность горения биомассы неуклонно снижалась с 1920-х годов. Это снижение, сказал Роудс, совпадает с расширением и интенсификацией сельского хозяйства в Южной Африке, Южной Америке и Австралии в начале 20-го века. С превращением диких земель в сельскохозяйственные угодья лесной покров был ограничен, и, в свою очередь, активность пожаров снизилась.
«Эта тенденция отражает то, как преобразование земель и расширение человеческой деятельности негативно повлияли на ландшафты и экосистемы, вызвав значительный сдвиг в естественном режиме пожаров и, в свою очередь, изменив углеродный цикл нашей планеты», — сказал Родс.
Одно из предположений, сделанных многими климатическими моделями, включая те, которые используются МГЭИК, заключается в том, что пожарная активность увеличилась вместе с ростом населения. Но, сказал Родс, «наша работа добавляет все больше доказательств того, что это предположение неверно, и кадастры исторической пожарной активности необходимо скорректировать, чтобы модели могли точно воспроизвести изменчивость, которую мы видим в наших записях».
Рэйчел Родс — научный сотрудник колледжа Вольфсона в Кембридже.
Дополнительная информация: Иво Стросон и др., Историческая изменчивость горения биомассы в Южном полушарии, выведенная из записей об оксиде углерода в ледяных кернах, Труды Национальной академии наук (2024). DOI: 10.1073/pnas.2402868121
Информация о журнале: Труды Национальной академии наук
Предоставлено Кембриджским университетом
