К концу века количество ударов молний в Арктике может увеличиться более чем вдвое. Это может привести к изменению растительности и почвы, что еще больше усугубит последствия изменений климата.

«Мы должны рассматривать это как главную движущую силу глобального потепления в будущем. Количество молний будет увеличиваться, что поменяет экосистему Арктического региона и всего мира, ведь они могут освободить огромное [количество] углекислого газа из вечной мерзлоты», — объясняет Ян Чен, младший научный сотрудник кафедры науки о Земле в Калифорнийском университете и автор исследования, опубликованного в Nature Climate Change. Коротко о нем рассказало издание The Academic Times.

В мерзлоте сейчас хранятся огромные запасы углерода — примерно столько же, сколько углекислого газа есть во всей нашей атмосфере. Согласно другим данным, там хранится в четыре раза больше углерода, чем совокупное количество CO2, выброшенное современными людьми.

Однако Арктика нагревается быстрее остальной планеты. Из-за этого микроорганизмы чаще проникают к останкам растений и животных в тающей мерзлоте, и разлагают их, выделяя в атмосферу углекислый газ и метан.

Ежегодно во всем мире регистрируют около 1,4 млрд молний, причем чем ближе к экватору, тем их обычно больше. В тундрах и в северных бореальных лесах их замечают намного реже из-за прохладного воздуха и стабильной атмосферы.

Однако исследование ученых показало, что за последнее десятилетие количество ударов молний за Полярным кругом утроилось. Причем молнии лишь усиливают этот замкнутый круг — получается, чем больше углекислого газа появляется в атмосфере, тем больше в Арктике появляется ударов молний. Это, в свою очередь, провоцирует высвобождение СО2 из мерзлоты… В общем, движение понятно.

Чтобы понять, как исправить ситуацию Чен с коллегами сравнили спутниковые наблюдения с мая по август в 1996−99 годах с метеорологическими данными за тот же период. Ученые отметили, что летние молнии в этой области сильно связаны с двумя климатическими переменными. Первый из них — доступная конвективная потенциальная энергия (когда наблюдается большая конвекция — теплый воздух поднимается над холодным) — указывает на нестабильность атмосферы. Чем нестабильнее атмосфера и больше конвекция, тем с большей вероятностью образуются грозы.

Второй важный фактор — количество водяного пара в воздухе, который конденсируется, образуя при столкновении частицы льда. Трение от этих столкновений электризует облако, пока электричество не разрядится в виде молнии.

На каждый 1 градус Цельсия глобального потепления частота вспышек летних молний будет увеличиваться примерно на 40% в арктической тундре, на 23% в бореальных лесах и на 25% в северных регионах.

Молнии несут в себе еще одну угрозу — обычно именно они являются причиной пожаров в северных и арктических регионах. Они опасны тем, что меняют среду обитания — вместо трав, которыми сейчас обычно покрыта тундра летом, там появляются кустарники и деревья. Так формируется еще один замкнутый круг, ведь они горят намного лучше травы.

Из-за того, что пожары срывают защитные изолирующие слои мха и мертвого органического вещества, которые сохраняют почву в прохладном состоянии, поверхность будет поглощать больше солнечного света. А это приводит к еще большему потеплению поверхности.

Сейчас ученые изучают, приведет ли изменение климата к увеличению доли ударов молний, ​​вызывающих лесные пожары. «Мы пытаемся более прямо связать возникновение молний и пожаров», — сказал Чен.