Комбинированные питательные вещества и потепление значительно увеличивают выбросы метана из озер

Неглубокие озера в сельскохозяйственных ландшафтах будут выделять значительно больше метана, в основном в форме пузырьков (эбуллиция), в более теплом мире, что является потенциальным механизмом положительной обратной связи для глобального потепления. Погруженные растения являются ключевым индикатором эбуллиции метана. Комбинация потепления с исчезновением растений, по-видимому, превращает мелководные озера в машины, производящие метановые пузыри. Таковы основные выводы исследования, опубликованного в журнале Nature Climate Change под руководством старшего исследователя Томаса А. Дэвидсона из Департамента биологических наук и Арктического исследовательского центра Орхусского университета, Дания.

Метан — мощный парниковый газ с потенциалом глобального потепления в 25 раз выше, чем у диоксида углерода. Роль мелководных озер в глобальном круговороте парниковых газов становится все более очевидной. Учитывая их количество в мире, они потенциально оказывают большое влияние на концентрацию метана в атмосфере, которая продолжает расти. Эбуллиция (выделение пузырьков из донных отложений) происходит эпизодически, что затрудняет ее точные измерения. Неясно, как этот процесс отреагирует на сочетание изменения климата и обогащения питательными веществами (эвтрофикации).

Данное исследование использовало самый длительный в мире мезокосмный эксперимент по изменению климата в пресноводных экосистемах. Результаты показали, что комбинация повышенной нагрузки питательными веществами и потепления оказывает синергетический эффект на эбуллицию метана. Без обогащения питательными веществами одно лишь потепление увеличивало годовую эбуллицию метана примерно на 50%, а ее относительный вклад в общие выбросы возрастал с 50% до 75%. В условиях высокого уровня питательных веществ потепление увеличивало общие выбросы метана как минимум в 6, а в некоторых случаях в 17 раз, причем доля эбуллиции достигала 95% от общего годового потока.

Эвтрофикация — наиболее распространенное антропогенное воздействие на пресные воды. Ее особенностью в мелководных озерах является потеря биоразнообразия и замена погруженных растений фитопланктоном в качестве доминирующего первичного продуцента. Исследование выявило, что обилие погруженных растений является ключевым предиктором эбуллиции метана: там, где растения были обильны, эбуллиция метана снижалась даже при более высоких температурах. Это говорит о том, что тщательное управление сельскохозяйственными ландшафтами и водными ресурсами для обеспечения распространения погруженных растений может минимизировать эбуллицию метана, а также улучшить экологическое состояние и биоразнообразие пресных вод.