Лепет ручьев прибавляет к изменению климата?

Изучение пузырьков в ручьях – это не совсем прогулка в парке. Это грязь и клещи, долгие дни пеших прогулок и плавания через грязные потоки, палящее солнце и колючие кусты.

Но в конце концов, это может вознаградиться открытием. Пузырьки, поступающие из источников пресной воды, как полагают авторы нового исследования, могут быть ключевым и в настоящее время не учитываемым источником метана, вторым по величине выбросов парниковых газов «вкладчиком» в спровоцированное человеком глобальное изменение климата – сообщает sciencedaily.com.

В недавней (16 мая 2014 г) статье, опубликованной в журнале Global Change Biology, аспирант Висконсинского университета в Мэдисоне Джон Кроуфорд и его коллеги, в том числе его советник Эмили Стэнли, профессор кафедры зоологии UW-Madison и Центра озероведения, показали, что пресная вода может выделять больше метана в окружающую среду, чем было измерено ранее.

Работа имеет потенциал изменить то, как климатологи и другие определяют бюджет парниковых газов. Она также имеет последствия для сельскохозяйственных регионов, где стоки на основе азота и серы могут повлиять на местное производство метана.

«Недавно уже высказывались предположения, что пресноводные ручьи, реки и озера являются важными источниками атмосферного метана», говорит Кроуфорд, который также работает на Геологическую службу США в Боулдере, штат Колорадо.

В пресноводной среде газообразный метан поступает из продуктов метаболизма бактерий, живущих в богатых органическими составляющими и бедными кислородом отложениях. Благодаря химическим процессам, участвующим в его формировании, там, где много кислорода, азота или серы – мало метана.

Водно-болотные угодья известны, как источники метана, но ручьи и реки, которые их них вытекают, также могут внести свой вклад в общий бюджет метана. Однако мало изучено, насколько он велик.

В отличие от углекислого газа, который хорошо растворяется в воде, метан в этих источниках пресной воды существует в двух формах: в качестве растворенного газа и заключенным в пузырьки, которые поднимаются от отложений, «как пузырьки в банке содовой», говорит Кроуфорд. Несколько исследований измеряли метан, пойманный в эти пузырьки.

Кроуфорд с исследовательской группой изучили метан в пузырьках, испускаемых рекой Аллеквош, притоком озера Траут-Лейк в Вилас Каунти, штат Висконсин, где речное ложе представляет собой смесь грязевых, органических компонентов водно-болотных угодий и песчаного ледникового осадка. Они также рассмотрели три других местных ручья: Манн- Крик, Стивенсон-Крик и Северный.

Для измерения метана в пузырьках, поднимающихся в воде, команда создала ловушки, чтобы захватить их и воздух, в них содержащийся. Ученые прогоняли воздух через датчик, называемый газовым хроматографом, для определения количества имеющегося в нем метана. Команда также рассматривала размеры выпускаемых пузырьков на исследуемых участках.

Исследователи обнаружили, что в пузырьках, поднимающихся из реки Аллеквош и ее окрестностей, было столько же метана, сколько и в других водно-болотных и озерных условиях. По их оценкам, как минимум на 50 процентов больше метана в регионе может испускаться в пузырьках, чем растворено в воде.

«Мы упускаем половину истории, по крайней мере в этой области, если не включаем пузырьк», говорит Кроуфорд. Команда считает, что река является типичным представителем других подобных водоемов в северном горном озерном районе штата Висконсин.

Исследование проводилось в период с мая по ноябрь 2013 года и команда пробиралась к участкам отбора проб через день весь этот период, измеряя состав пузырьков раз в две недели.

Они были удивлены, обнаружив содержащие метан пузырьки, поступающие из песчаных отложений, которые, как правило, менее богаты органикой, чем грязевого ложа. Тем не менее, у песчаных отложений концентрация газа была ниже, чем у грязевых метановых «горячих точек».

Кроуфорд говорит, что удивительно вообще обнаружить метан в этих высоко-окисленных реках, хотя метан поступает в основном из бедных кислородом отложений, образующих их ложа.

Хотя новое исследование не может адекватно оценивать глобальный вклад пузырьков, содержащих метан, из пресноводных источников в окружающую среду, оно показывает, что эта область достойна дальнейшего исследования. Метан может привести к производству озона и уровни газа в атмосфере сейчас на150 процентов выше, чем до промышленной революции.

Для Кроуфорда его интерес заключается в оказании помощи в объяснении вещей, которые люди не могут видеть – хотя то, что пузырьки можно увидеть и почувствовать, делает работу более веселой, говорит он. Им движет мысль, что на самом деле небольшие экосистемы – такие, как пресноводные озера, ручьи и реки Висконсина – потенциально могут играть важную роль в общем бассейне парниковых газов.
«Вы никогда не подсчитаете бюджет правильно, если не получите все части», говорит он.