Горные ручьи выделяют больше CO₂ после тёплой зимы

Исследование EPFL впервые измерило влияние изменения климата на альпийские водотоки. Результаты вызывают беспокойство: после малоснежной зимы эти ручьи выделяют больше углекислого газа, чем поглощают.

Одним из наиболее очевидных последствий изменения климата в Альпах является низкий снежный покров. Учёные из EPFL обнаружили, что этот недостаток снега также влияет на горные ручьи. Уже около десяти лет известно, что эти водотоки, вместе с альпийскими озёрами и реками, естественным образом выделяют в атмосферу значительное количество CO₂. Однако исследование показывает, что тёплая малоснежная зима может изменить эту картину: весной ручьи начинают выделять больше CO₂, чем поглощают. «Это первое исследование, демонстрирующее влияние изменения климата на глобальный углеродный цикл в альпийских ручьях», — поясняет Том Баттин, директор лаборатории SBER и соавтор работы, опубликованной в журнале Ecosystems.

Феномен был выявлен при сравнении данных двух зим: обычной (2012–2013 гг.) и аномально тёплой (2013–2014 гг.). «После нормальной зимы в течение 70-дневного "волшебного окна" ручьи за счёт фотосинтеза поглощают больше CO₂, чем производят естественным образом, — объясняет ведущий автор исследования Эмбер Улсет. — После тёплой малоснежной зимы весной происходит большее производство CO₂, и водотоки становятся его чистым источником. "Волшебного окна" не возникает».

Точное количество CO₂, выделяемого в атмосферу, пока сложно измерить, но можно определить некоторые последствия. Например, реки, питаемые этими ручьями, будут получать меньше органического углерода, что повлияет на их метаболизм. Изменение водного режима может оказать тревожное воздействие на всю экосистему. Авторы также считают необходимым изучить потенциальное влияние этого процесса на гидроэнергетическую сеть, зависящую от таких рек, и на углеродный цикл в самих ручьях.

Для понимания поведения водотоков в течение 18 месяцев в 12 ручьях бассейна реки Ибс в Австрийском Предгорье Альп (на высотах 700–1500 м) были установлены датчики нового поколения. Каждые пять минут они измеряли три параметра: интенсивность света, температуру воды и уровень кислорода. Эти данные позволили отследить фотосинтез и «углеродное дыхание» экосистемы, что дало информацию о потоке углерода. «Это исследование было бы невозможно десять лет назад из-за отсутствия таких сенсоров», — отмечает Улсет.

Сейчас команда Баттина проводит более масштабное исследование на 12 водотоках в кантонах Вале и Во, расположенных выше и занимающих большую площадь. Новые датчики измеряют уже десять параметров каждые десять минут. Этот этап работы поддерживается EPFL Valais-Wallis, Швейцарским национальным научным фондом и европейским проектом «C-Cascades», направленным на лучшее понимание роли углеродного цикла в регуляции климата.