Исследовательская группа под руководством Базельского и Монреальского университетов изучила, как продолжающееся потепление климата влияет на «поведение» озер. Исследователи выяснили, почему в придонных водах озера могут даже остывать, несмотря на потепление на поверхности, и каковы последствия для производства и выбросов парниковых газов. Результаты исследования были опубликованы в последнем выпуске журнала Limnology and Oceanography Letters.
Озера играют важную роль в глобальном круговороте углерода, выступая в качестве крупных природных биореакторов. Температура озера является важным фактором, ограничивающим количество углекислого газа и метана, которые оно выбрасывает в атмосферу. Обычно предполагалось, что глобальное потепление стимулирует микробные дыхательные процессы и производство этих парниковых газов, в то же время уменьшая запасы углерода в озерных отложениях. Международная исследовательская группа более внимательно изучила эти взаимодействия и обнаружила неожиданные эффекты.
Исследовательский проект нацелен не только на прямое, но и на косвенное воздействие глобального потепления. Основное внимание в исследованиях уделялось температуре воды и образованию парниковых газов в более глубоких частях озер. «Мы не хотим подвергать сомнению основы термодинамики. Нет сомнений в том, что скорость дыхательных метаболических процессов в озерах обычно выше при повышении температуры воды», - объясняет профессор Мориц Леманн из Департамента наук об окружающей среде Базельского университета..«Однако изменение климата не приведет к тому, что все озера повсюду прогреются».
Потепление у поверхности, охлаждение у дна
Озера во всем мире нагреваются на поверхности. Однако они также теряют прозрачность из-за повышенного образования водорослей и повышенной мутности озерной воды. «Потепление поверхностных вод и потеря прозрачности приводят к тому, что больше тепла задерживается в верхних слоях озер, оставляя более глубокие воды термически изолированными», - говорит ведущий автор, доктор Мацей Бартосевич из Департамента наук об окружающей среде Университета. Базельский университет. «При некоторых обстоятельствах это может привести даже к охлаждению водных масс у дна озера».
Незначительное похолодание замедляет процессы распада дыхательных путей и образование углекислого газа в озерах, увеличивая накопление углерода в отложениях. Моделирование показывает, что наблюдаемые эффекты наиболее характерны для относительно небольших и неглубоких озер, которые составляют примерно половину глобальной поверхности озер.
Меньше углекислого газа, больше метана
Увеличение дифференциального прогрева озер имеет еще один эффект: выраженная термическая стратификация приводит к тому, что более глубокие слои воды практически не перемешиваются и плохо вентилируются, что может привести к длительной аноксии. В этих бескислородных условиях усиливается образование метана анаэробными микроорганизмами.
"В целом, как и ожидалось, глобальное потепление увеличивает парниковый потенциал озер. Однако это связано не столько с потеплением, сколько с повышенным истощением кислорода на дне этих озер. ", - заключает Бартосевич.