Выбросы углерода от водохранилищ ранее значительно недооценивались

Водохранилища служат источниками питьевой воды, используются для орошения в сельском хозяйстве и выработки гидроэнергии. До сих пор считалось, что они действуют как чистые накопители углерода. Однако исследователи из Центра экологических исследований имени Гельмгольца (UFZ) совместно с коллегами из Каталонского института исследований водных ресурсов (ICRA) и Университета Барселоны показали, что водохранилища выделяют в два раза больше углерода, чем аккумулируют. Исследование опубликовано в журнале Nature Geosciences.

Реки переносят большое количество органического материала, такого как листья, ветви и водоросли. При перекрытии реки этот материал оседает и накапливается на дне водохранилища. «Из-за недостатка кислорода процессы разложения там идут медленнее, что приводит к меньшему выделению CO₂. Углерод надолго сохраняется в донных отложениях», — объясняет биолог UFZ доктор Маттиас Кошоррек. Ранее предполагалось, что водохранилища хранят примерно столько же углерода, сколько выделяют в виде парниковых газов.

Однако для углеродного баланса водоёмов важны не только постоянно затопленные зоны, но и участки, временно осушающиеся при снижении уровня воды. Если ранее затопленный органический материал вступает в контакт с атмосферным кислородом, процессы разложения и образования CO₂ резко усиливаются. «При сбросе больших объёмов воды из водохранилища обнажаются обширные площади, которые ранее не учитывались в расчётах углеродного баланса. Именно этот пробел мы закрываем нашей работой», — говорит бывший аспирант UFZ Филипп Келлер.

Учёные использовали базу данных на основе спутниковых снимков, содержащую ежемесячную информацию о площади водной поверхности около 6800 водохранилищ мира за период с 1985 по 2015 год. В среднем 15% общей площади водохранилищ не было покрыто водой. Расчёты показали, что выбросы углерода с этих участков ранее значительно недооценивались. «В среднем в глобальном масштабе водохранилища выделяют в два раза больше углерода, чем запасают. Их образ как чистого накопителя углерода в глобальном цикле нуждается в пересмотре», — заключает Кошоррек.

Данные также показали, что величина колебаний уровня воды зависит как от назначения водохранилища, так и от географического положения. Колебания были более выражены у водохранилищ, используемых для ирригации, по сравнению с гидроэнергетическими. В регионах с равномерным распределением осадков в течение года колебания были меньше, чем в средних широтах, где обширные площади водохранилищ часто оставались сухими продолжительное время.

Новые данные могут быть учтены для более климатически-ориентированного управления водохранилищами. Например, при необходимости сброса воды для технического обслуживания, имеет смысл выбирать время, минимизирующее выбросы углерода. Если работы проводятся в холодный сезон, а не летом, разложение обнажённого органического материала идёт медленнее, и выбросы углерода значительно ниже.