Метан и изменение климата: риск, на который указывает доказательство редокс-циклирования гуминовых веществ

Швейцарско-германская исследовательская группа показала, что гуминовые вещества в почвах водно-болотных угодий действуют как полностью регенерируемые акцепторы электронов. Этот механизм объясняет, почему огромные количества метана удерживаются в болотах, а не выбрасываются в атмосферу. Однако нарушение этой хрупкой системы, например, из-за изменения климата, может запустить порочный цикл высвобождения метана.

Открытый процесс работает как гигантская природная батарея. При высоком уровне воды и нехватке кислорода органические соединения в гуминовых почвах принимают электроны от дышащих бактерий («зарядка»), что не дает метаногенным бактериям использовать эти электроны для производства CH₄. При падении уровня воды почвы отдают электроны кислороду, образуя безвредную воду («разрядка»). Изменение климата может привести к более длительным периодам затопления, нарушив цикл разрядки и усилив образование метана. Еще опаснее таяние вечной мерзлоты, которое может «зарядить» почвы электронами без возможности «разрядиться», высвободив колоссальные объемы парникового газа.

«С научной точки зрения наше исследование — шаг вперед в понимании того, как гуминовый материал в болотах мира хранит электроны и предотвращает выброс огромного количества метана», — говорит один из ведущих авторов, Андреас Капплер. По оценкам ученых, в результате нарушений может высвобождаться дополнительно от 10% до 166% метана. Водно-болотные угодья, покрывающие около 5% свободной ото льда суши, вносят непропорционально большой вклад (15–40%) в глобальный поток метана в атмосферу. Новый механизм ранее не учитывался в моделях углеродного цикла и изменения климата, но может иметь огромное значение.