Лишайники, мхи и цианобактерии производят большое количество закиси азота

Неприметные организмы преподнесли сюрприз, важный для климата: лишайники, мхи и цианобактерии выделяют в атмосферу значительные количества парникового газа закиси азота (N₂O, также известной как веселящий газ) и небольшие количества метана (CH₄). Это обнаружили учёные из университетов Гиссена и Гейдельберга и Института химии Общества Макса Планка в ходе обширных лабораторных тестов. Парниковый эффект закиси азота в 300 раз сильнее, чем у углекислого газа, а метана — в 30 раз. Поскольку количество выделяемой закиси азота увеличивается при более высоких температурах, это открытие значимо на фоне глобального потепления.

«Мы хотели выяснить две вещи: во-первых, могут ли криптогамные покровы вообще выделять N₂O и CH₄. А во-вторых, какое влияние климатические условия оказывают на значения эмиссии», — объясняет цели исследования Катарина Ленхарт, приглашённый профессор Института экологии растений Университета Юстуса Либиха в Гиссене. Учёные исследовали 68 образцов различных лишайников и мхов из различных климатических регионов. Они регистрировали выбросы парниковых газов организмами при разных температурах, содержании воды, условиях освещения и уровнях азотного удобрения, чтобы определить влияние условий окружающей среды на выделение газов.

«Выбросы метана криптогамными покровами были незначительны в глобальном масштабе. Однако высокие скорости выделения закиси азота были примечательны», — говорит Беттина Вебер, руководитель группы в Институте химии Общества Макса Планка. Как показали исследования, криптогамные покровы (научное название для поверхностных сообществ лишайников, мхов, цианобактерий и других микроорганизмов) ответственны за 4–9% выбросов N₂O из природных источников. «В целом мы смогли продемонстрировать, что выбросы N₂O и CH₄ сильно увеличиваются при температурах выше 20 градусов Цельсия», — говорит Вебер. Следовательно, учёные предполагают, что выбросы метана и закиси азота лишайниками, цианобактериями и мхами могут увеличиться в ходе глобального потепления. Это может иметь большее значение, особенно в умеренных широтах, где криптогамные покровы представляют собой один из основных источников выбросов закиси азота. В некоторых тундровых, степных и пустынных регионах они, вероятно, являются даже исключительным источником.

В следующем шаге учёные проверят лабораторные данные в полевых исследованиях и включат в свою работу дополнительные организмы. Идея текущего исследования возникла у учёных из Института Макса Планка, поскольку несколькими годами ранее они выяснили, что криптогамные покровы поглощают из атмосферы большие количества углекислого газа и азота. Лишайники, мхи и цианобактерии связывают примерно столько же углекислого газа, сколько ежегодно выделяется при сжигании биомассы или ископаемого топлива. Кроме того, команда Франка Кепплера из Института геонаук Гейдельбергского университета обнаружила, что растения и грибы могут производить метан. Ранее предполагалось, что биогенный метан образуется исключительно при разложении органического материала в отсутствие кислорода.