Более высокие температуры заставляют водно-болотные угодья выделять больше метана, поскольку микробы не успевают за ними

Повышение температуры может нарушить равновесие в подземной битве, длящейся тысячелетиями. В почвах водно-болотных угодий Земли микробы борются как за производство, так и за потребление мощного парникового газа — метана. Но если Земля станет слишком горячей, ключевой механизм подавления метана в болотах может оказаться под угрозой, согласно исследованию Смитсоновского института, опубликованному в Science Advances.

Согласно данным Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA), на метан приходится примерно 19% глобального потепления. И хотя водно-болотные угодья являются чемпионами по удалению углекислого газа (CO₂) — более распространенного парникового газа — они также являются крупнейшим в мире природным источником метана.

Поскольку страны ставят цели по сокращению выбросов метана от деятельности человека, крайне важно понимать, сколько метана естественным образом выделяют водно-болотные угодья — и сколько больше они могут выделить в будущем.

Ведущий автор Джэхён Ли отметил, что если не учитывать значительные выбросы метана с болот, то цели по сокращению выбросов углерода для смягчения изменения климата в будущем окажутся неверными. Исследование он проводил, будучи постдоком в Смитсоновском центре экологических исследований, а сейчас работает в Корейском институте науки и технологий.

В новом исследовании команда смоделировала более жаркое будущее в эксперименте на водно-болотных угодьях Смитсоновского центра экологических исследований в Мэриленде. Ученые повысили температуру на 5,1 °C с помощью инфракрасных ламп и подземных кабелей, а на некоторых участках также повысили уровень CO₂.

Выбросы метана резко возросли только при более высоких температурах. Это произошло не из-за ослабления полезных микробов, потребляющих метан: в более теплых почвах они удаляли его даже больше. Однако их конкуренты — микробы, производящие метан, — также стали более активными. В более теплом мире микробы, удаляющие метан, не смогли угнаться за ними.

Рост выбросов зависел от типа растений. На участках, где преобладали осоки, выбросы метана выросли почти в четыре раза. Но там, где доминировали более мелкие травы, выбросы увеличились только в 1,5 раза. При совместном повышении температуры и CO₂ рост выбросов в осоковых сообществах сократился вдвое (в 2 раза против 4). Исследователи полагают, что CO₂ стимулирует рост более крупных корней растений, которые вносят в почву больше кислорода, создавая дополнительные ресурсы для микробов, потребляющих метан.

Авторы подчеркивают, что сохранение водно-болотных угодий по-прежнему жизненно важно для защиты климата, учитывая их буферную роль и способность накапливать углерод. Но для планирования будущего необходимо понимать, сколько метана будут выделять болота в ближайшие десятилетия.