Ученые ТГУ выяснили, как болотные «клапаны» регулируют выбросы парниковых газов в атмосферу

Ученые Томского государственного университета (ТГУ) провели масштабное исследование концентраций углерода — основного парникового газа — в водоемах Западной Сибири, охватывающее полный годовой цикл. Согласно полученным данным, по окончании зимнего периода после вскрытия льда выбросы углекислого газа могут увеличиваться в 7–8 раз, метана — более чем в 10 раз. Это говорит о том, что за одну зиму парниковых газов может накопиться больше, чем за остальные сезоны.

Главной особенностью исследованного региона является суровый континентальный климат с долгой зимой. До сих пор процессы, происходящие подо льдом, оставались загадкой для науки. Исследователи предположили, что зима служит периодом накопления газов, а весенний сход льда провоцирует резкий выброс накопленного за холодное время года углерода.

«Для проверки этой гипотезы были выбраны водные объекты разного размера — от крошечных временных луж площадью менее 100 кв. метров до крупных озер размером более квадратного километра. Пробы воды и замеры концентрации газов проводились четыре раза в год: летом, осенью перед замерзанием, зимой подо льдом и весной сразу после его таяния. Анализ показал четкую зависимость химического состава воды и интенсивности газообмена от площади водного зеркала», — рассказал один из авторов исследования, директор центра коллективного пользования «Мегапрофиль» ТГУ Сергей Воробьёв.

Как и ожидалось, малые бассейны оказались самыми химически активными. Это обусловлено тем, что они тесно связаны с окружающими торфяниками. Весенние талые воды вымывают из мха и прошлогоднего опада большое количество органики и элементов, превращая эти лужи в настоящие «биохимические реакторы». В них исследователи зафиксировали самые высокие концентрации растворенного углерода и питательных веществ. Крупные водоемы, напротив, имеют более стабильный состав, характерный для обычных северных озер. Их вода менее кислая, содержит меньше органики и сильнее подвержена влиянию грунтовых вод.

«Ключевым открытием стало подтверждение механизма зимнего накопления. Подо льдом концентрация углекислого газа и метана увеличивалась к весне. При этом лед работает как фильтр: некоторые элементы (например, фтор и бор) накапливаются в оставшейся воде, другие (кальций, стронций), наоборот, входят в состав растущих кристаллов льда. Когда наступает весна и лед вскрывается, происходит массовый выход газов в атмосферу. Этот мощный импульс, приходящийся на короткий период таяния льда, сопоставим по объему с суммарными летними выбросами», — объяснил еще один участник исследования младший научный сотрудник лаборатории БиоГеоКлим ТГУ, выпускник магистерской программы «Изучение Сибири и Арктики» Богдан Михайленко.

Источник: Официальный ресурс Министерства образования и науки Российской Федерации