Высыхающие внутренние водоемы — недооцененные игроки в изменении климата

Изменение климата приводит к увеличению числа пресноводных водоемов, которые пересыхают, хотя бы временно. Многие озера постоянно сокращаются или полностью исчезают. За последние 30 лет исчезло около 90 000 км² водной поверхности. Это угрожает запасам питьевой воды и экосистемам, а также играет важную роль в глобальном углеродном цикле, ответственная за выбросы CO₂ и других климатически значимых газов. Два недавних исследования с участием Института пресноводной экологии и внутреннего рыболовства имени Лейбница (IGB) показывают, что важность этого явления до сих пор недооценивалась.

Группа авторов продемонстрировала, что реки, озера и ручьи, которые частично или полностью пересыхают, могут играть значительную роль в глобальных выбросах CO₂. Если учесть постоянно сухие озерные отложения и сезонно сухие поверхности всех пресноводных водоемов, то оценки потоков CO₂ из континентальных внутренних вод в атмосферу необходимо увеличить примерно на 10%. Таким образом, пресные воды играют более важную роль в глобальном углеродном цикле, чем предполагалось ранее.

Озера считаются поглотителями углерода, но это верно лишь отчасти. При падении уровня воды увеличивается доля дна, подверженная воздействию атмосферного кислорода. В сухих отложениях усиливается аэробное дыхание бактерий, разлагающих органическое вещество, что приводит к выработке CO₂. «Наш анализ показывает, что озера не следует рассматривать только как поглотители углерода; напротив, они выделяют газообразный углерод при пересыхании», — подчеркнул доктор Габриэль Зингер. Эти эффекты, вероятно, будут усиливаться.

На основе накопленных знаний команда рассчитала базовый уровень доли глобального углеродного цикла, которую можно отнести к высыхающим внутренним водам. «Около 0,2 гигатонн CO₂ ежегодно выбрасывается в мире сухими внутренними водами. Для сравнения: годовой поток CO₂ от континентальных пресных вод составляет приблизительно 2 гигатонны, а антропогенные выбросы от ископаемого топлива — около 9 гигатонн в год», — заявил Габриэль Зингер. Антропогенное влияние на увеличение засушливости может быть связано с изменением землепользования, забором воды или изменением климата.

Результаты исследования открывают новые возможности для действий. «Чем больше мы знаем о том, как работает глобальный углеродный цикл, тем легче нам определить потенциальные цели, особенно когда речь идет о поглощении возможных обратных эффектов изменения климата», — отметил Зингер. Например, водохранилища — это искусственные водоемы, где сознательно допускается периодическое осушение участков отложений. Необходима комплексная оценка их роли в углеродном цикле, включая подробную информацию о выбросах парниковых газов, что особенно важно при выборе мест для новых водохранилищ или адаптации управления существующими.

Другая недавняя статья команды Зингера исследует влияние чередующихся сухих и влажных фаз в речных экосистемах на потоки вещества. Было обнаружено, что содержание закиси азота (N₂O), важного парникового газа, уменьшается в засушливые периоды, но снова увеличивается после выпадения осадков. Эти выводы помогают лучше понять поведение потоков азота в реках, подверженных таким фазам. Из-за изменения климата этот сценарий будет затрагивать большее количество речных экосистем в будущем, потенциально меняя их роль в глобальных циклах вещества.