Эбуллиция вызывает выбросы метана в тропических водохранилищах

Впервые были точно количественно оценены выбросы метана из тропических водохранилищ путем эбуллиции (пузырькового выделения). Исследование показало, что этот путь эмиссии зависит как от уровня воды в водохранилище, связанного с муссоном, так и от суточных колебаний атмосферного давления. Хотя тропические водохранилища, вероятно, выбрасывают более 10% антропогенного метана, их выбросы всё ещё плохо изучены. В этой работе новая автоматическая система для непрерывного измерения потоков метана была развернута на водохранилище крупнейшей гидроэлектростанции в Юго-Восточной Азии. Результаты, полученные исследователями из Laboratoire d'Aérologie и Laboratoire Géosciences Environnement Toulouse, опубликованы в журнале Biogeosciences от 13 августа 2014 года.

Гидроэлектростанции в тропических регионах являются важным источником метана (CH₄) — парникового газа, значительно более мощного, чем диоксид углерода. Метан производится бактериями, разлагающими органическое вещество в почвах и растительности, затопленных при заполнении водохранилища. Однако эти выбросы плохо количественно оценены, поскольку изучено лишь небольшое число водохранилищ, и не все пути эмиссии учтены. Метан может выделяться в атмосферу путем диффузии, эбуллиции и дегазации ниже по течению от турбин. До сих пор систематически изучалась только диффузия.

Команда исследователей изучала водохранилище Нам Тхун 2 в Лаосе с мая 2008 года. Помимо традиционных методов, они использовали инновационную микрометеорологическую станцию, которая автоматически измеряла скорость вертикального ветра и концентрации CH₄ каждые 30 минут, что позволило рассчитать поток метана.

Измерения показали, что эбуллиция составляла от 60% до 80% от общих выбросов из водохранилища в первые годы после его заполнения. Интенсивность эбуллиции варьируется как в течение суток, так и сезонно. Максимальные выбросы приходятся на четыре месяца жаркого сухого сезона (середина февраля — середина июня), когда уровень воды низкий. Суточные колебания контролируются атмосферным давлением: во время двух ежедневных его падений (в середине дня и в середине ночи) эбуллиция CH₄ усиливается. С помощью статистической модели данные об атмосферном давлении и уровне воды были использованы для реконструкции выбросов путем эбуллиции за непрерывный четырехлетний период (2009–2013 гг.).

Полученные результаты подчеркивают важность очень частых измерений потоков метана. Они также показывают, что процесс эбуллиции, а следовательно, и количество метана, выбрасываемого из тропических водохранилищ в первые годы их эксплуатации, до сих пор, скорее всего, недооценивалось. Следующим этапом для исследователей станет количественная оценка диффузии на поверхности водохранилища и выбросов ниже по течению от плотины с такой же точностью, чтобы завершить оценку выбросов метана и лучше оценить их вклад в глобальный парниковый эффект.