Пресноводные озера уже выбрасывают четверть глобального углерода, и изменение климата может удвоить этот показатель

Пресноводные озера и пруды являются конечным пунктом для многих наземных растений, куда органическое вещество попадает с речным стоком. Однако эти водоемы представляют собой активные экосистемы, где микробы разлагают эту органику, выделяя парниковые газы. Новое исследование, проведенное учеными из Кембриджа, Германии и Канады, показало, что озера могут быть ответственны за до 25% углерода в атмосфере, и эти выбросы могут удвоиться в ближайшие десятилетия из-за изменения климата.

Микроорганизмы, питаясь углеродом из отмерших растений и животных, выделяют в окружающую среду CO₂ и CH₄. Хотя каждый микроб производит ничтожное количество газа, их общая масса на Земле колоссальна. Кроме того, солнечный свет также может разрушать органические молекулы. Первоначальные оценки выбросов от озер составляли около 9% чистого углерода, поступающего с поверхности Земли в атмосферу, но благодаря улучшенным измерениям эта цифра была пересмотрена до 25%. Это существенный вклад, учитывая, что озера занимают лишь около 4% поверхности суши.

Для понимания того, как изменения в лесах повлияют на роль озер в углеродном цикле, ученые провели трехлетний эксперимент в двух канадских озерах. Они поместили в воду контейнеры, имитирующие ожидаемые изменения в лесном покрове и составе органики. Анализ показал, что сценарий роста лесов в ближайшие десятилетия приводит к повышению концентрации парниковых газов в воде в 1.5–2.7 раза по сравнению с текущими условиями. Ключевым фактором этого роста оказалось разнообразие органических соединений в воде, а не общее количество органики или разнообразие микробов. Увеличение разнообразия органики само по себе повышало концентрацию парниковых газов примерно на 50%, а в условиях более темной воды (ожидаемых из-за увеличения древесного покрова) этот эффект почти удваивался.

Точное отслеживание пути углерода от суши к атмосфере критически важно для прогнозирования темпов изменения климата. Понимание того, как прибрежная растительность контролирует выбросы, может помочь в управлении землями у озер для снижения эмиссии углерода. Например, стоит ограничивать рост водных растений вроде рогоза, которые производят больше парниковых газов, чем лесная органика. Однако не вся органика в озерах разлагается: часть оседает в виде донных отложений, захоранивая углерод. Количество таких отложений также будет расти с изменением климата, но степень, в которой это компенсирует увеличение выбросов, пока неизвестна. Ответ на этот вопрос важен для улучшения точности углеродного баланса и оценки времени, которое есть у человечества для его достижения.