Мелкие озера в сельскохозяйственных ландшафтах будут выделять значительно большее количество метана, в основном в форме пузырей (вскипания) в более теплом мире, что является потенциальным механизмом положительной обратной связи с потеплением климата.
Затопленные растения являются ключевыми предикторами выброса метана. Сочетание потепления с исчезновением растений превращает неглубокие озера в машины для образования пузырей метана.
Таковы основные выводы исследования, опубликованного сегодня в журнале Nature Climate Change под руководством старшего научного сотрудника Томаса А. Дэвидсона из группы Lake, Департамента биологических наук и Центра арктических исследований Орхусского университета, Дания.
Метан является мощным парниковым газом с потенциалом потепления в 25 раз выше, чем у углекислого газа.
Источники метана в мелководных озерах
Мелкие озера играют все более важную роль в глобальном круговороте парниковых газов. Учитывая количество мелких озер во всем мире, они потенциально могут оказывать большое влияние на концентрацию метана в атмосфере, которая продолжает расти.
Метан высвобождается из озер несколькими путями, как путем диффузии растворенного газа, так и пузырьками, выделяющимися из отложений, что также называется вскипанием.
Вскипание не постоянно, а происходит эпизодами выброса пузырьков, поэтому его трудно точно измерить. В результате неясно, сколько метана высвобождается в виде пузырьков из озер, и мы не уверены, как он будет реагировать на сочетание изменения климата и обогащения питательными веществами.
В настоящем исследовании использовался самый продолжительный в мире эксперимент по изменению климата пресноводного мезокосма, чтобы выяснить, как потепление и эвтрофикация могут взаимодействовать, чтобы изменить вскипание метана в будущем.
Результаты здесь были поразительны, поскольку они показали, что сочетание повышенной загрузки питательными веществами и потепления оказывает синергетический эффект на вскипание метана. В отсутствие обогащения питательными веществами одно только потепление увеличило ежегодное выделение метана примерно на 50%, а его относительный вклад в общий выброс метана увеличился примерно с 50% до 75%.
В разительном контрасте с этим, когда уровни питательных веществ были высокими, потепление увеличивало общий выброс метана по крайней мере в шесть раз, а в некоторых случаях в 17 раз, а доля вскипания увеличивалась до 95% от общего годового потока метана.
Затопленные установки снижают выбросы метана
Обогащение питательными веществами, или эвтрофикация, является наиболее распространенным антропогенным воздействием на пресные воды, при этом все озера в сельскохозяйственных ландшафтах могут быть затронуты.
Особенностью эвтрофикации мелководных озер является утрата биоразнообразия и замена подводных растений фитопланктоном как доминирующим первичным производителем.
Нынешнее исследование определило обилие подводных растений как ключевой предиктор выброса метана. Однако там, где растения были в изобилии, выделение метана было меньше, чем при отсутствии растений, даже при более высоких температурах.
Это говорит о том, что благодаря тщательному управлению сельскохозяйственными ландшафтами и пресными водами, обеспечивающему распространение подводных растений, выброс метана можно свести к минимуму и, кроме того, улучшить экологическое состояние и биоразнообразие пресной воды.