Малые термокарстовые озера не выделяют углекислый газ активнее больших

Большие термокарстовые озера, которые появляются в результате таяния вечной мерзлоты, больше окисляют метан, превращая его в углекислый газ, чем маленькие озера, а не наоборот, как считалось ранее. Ученые Томского государственного университета (ТГУ) совместно с коллегами из Китая и Германии выяснили, что в больших озерах эмиссия углекислоты идет до 70 раз активнее, чем в малых, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.

Как пояснили ученые, термокарстовые озера - это озера, которые появляются в результате таяния вечной мерзлоты из-за глобального потепления. Они являются крупными источниками парниковых газов, таких как метан (CH4) и углекислый газ (CO2). Метан, который бактерии производят в процессе переработки органики, в присутствии кислорода окисляется - образуется углекислый газ, который имеет меньший парниковый эффект по сравнению с метаном. Поэтому главным фактором, определяющим интенсивность образования углекислоты в водной среде, является наличие кислорода.

"Традиционно считается, что чем меньше термокарстовое озеро, тем больше оно продуцирует парниковых газов. Это обусловлено активным поступлением органического вещества при оттаивании мерзлых торфяников в процессе развития озера. В результате исследования термокарстовых озер в зоне прерывистого распространения мерзлоты, где процессы таяния мерзлоты наиболее выражены (окр. пос. Ханымей, ЯНАО), мы выяснили, что продукция СО2 в верхнем слое донных отложений действительно несколько выше в малых озерах по сравнению с большими, но имеются значительные отличия в более глубоких слоях", - приводятся в сообщении слова старшего научного сотрудника лаборатории "Биогеоклим" Рината Манасыпова.

Выяснилось, что маленькие озера окисляют метан до углекислого газа только в верхнем слое донных отложений, а на глубине 10-20 см аэробное окисление метана не происходит, поскольку кислород туда не проникает. В больших озерах, наоборот, разницы между верхними и нижними слоями донных отложений нет - там происходит активное ветровое перемешивание водной толщи из-за чего донные отложения сильно обогащаются кислородом. Это приводит к развитию микробных сообществ, которые тоже вносят свой существенный вклад в окисление метана. Поэтому в больших термокарстовых озерах этот процесс идет до 70 раз активнее, чем в малых. Таким образом, большие термокарстовые озера вносят существенный вклад в эмиссию углекислого газа и при этом в смягчение последствий выбросов метана.

"Из-за потепления климата оттаивание вечной мерзлоты продолжится, особенно интенсивно этот процесс идет в Арктике и Субарктике. Сами природные экосистемы, активно продуцирующие метан и углекислоту, начинают работать на "подогрев" атмосферы. Очень важно понимать механику этих процессов, поэтому сотрудники лаборатории "Биогеоклим" планируют расширить свои исследования. Процессы окисления CH4 in situ, а также производство CH4 представляют собой новую задачу для будущей оценки цикла углерода", - сообщили в пресс-службе.

Исследования были выполнены при поддержке Российского научного фонда и опубликованы в журнале Global Change Biology.

Об исследовании Арктики

Для изучения трансформации климата и ее влияния на экологию и качество жизни человека в Томске в рамках мегагранта при поддержке правительства РФ была создана лаборатория "Биогеоклим". Научным руководителем лаборатории является ученый ТГУ и обсерватории Миди-Пиринейз (Тулуза, Франция) Олег Покровский. Оборудование для проведения исследований цикла углерода и мониторинга эмиссии парниковых газов было закуплено в России, Японии, США, Финляндии, Германии, Чехии в рамках программы обновления приборной базы нацпроекта "Наука и университеты".