Nature: Реки и ручьи вносят значительный вклад в выбросы метана в атмосферу

На долю пресноводных экосистем приходится половина глобальных выбросов метана — мощного парникового газа, способствующего глобальному потеплению. Считается, что значительная часть этого метана выделяется реками и ручьями, однако темпы и характер этих выбросов в глобальных масштабах остаются практически не изученными.

Международная группа исследователей, включая экологов пресных вод Университета Висконсин-Мэдисон, изменила эту ситуацию, представив новое описание глобальных темпов, закономерностей и движущих сил эмиссии метана из проточных вод.

Результаты исследования, опубликованные недавно в журнале Nature, позволят улучшить оценки метана и модели изменения климата, а также укажут на изменения в землепользовании и возможности восстановления, которые могут уменьшить количество метана, уходящего в атмосферу.

Новое исследование подтверждает, что реки и ручьи действительно производят большое количество метана и играют важную роль в динамике изменения климата. Однако в ходе исследования были получены неожиданные результаты о том, как и где образуется метан.

Мы ожидали, что наибольшие выбросы метана будут наблюдаться в тропиках, поскольку биологическое производство метана очень чувствительно к температуре, — говорит Эмили Стэнли, профессор Центра лимнологии UW-Madison и соавтор доклада в Nature.

По ее словам, вместо этого их группа обнаружила, что выбросы метана в тропиках сопоставимы с выбросами в гораздо более холодных ручьях и реках бореальных лесов — лесов с преобладанием сосны, которые простираются по всему Северному полушарию, — и арктических тундр.

Оказалось, что температура не является основной переменной, определяющей выбросы метана в водной среде. Вместо этого, как показало исследование, «количество метана, выходящего из ручьев и рек, независимо от их широты или температуры, в основном контролируется окружающей средой обитания, связанной с ними», — говорит Стэнли.

Реки и ручьи в бореальных лесах и полярных регионах на высоких широтах часто связаны с торфяниками и болотами, а густые леса бассейнов рек Амазонки и Конго также снабжают протекающие по ним воды почвами, богатыми органическими веществами. Обе системы производят значительное количество метана, поскольку в них часто создаются условия с низким содержанием кислорода, которые предпочитают микробы, вырабатывающие метан при расщеплении органического вещества.

Однако не все реки и ручьи с высоким содержанием метана образуются естественным путем. В некоторых регионах мира выбросы метана в пресные воды в основном контролируются деятельностью человека как в городских, так и в сельских населенных пунктах.

Человек активно изменяет речные сети по всему миру, и в целом эти изменения, по-видимому, благоприятствуют выбросам метана, — говорит Жерар Роше, ведущий автор доклада и постдокторант Шведского университета сельскохозяйственных наук и Центра перспективных исследований в Бланесе (Испания).

Среда обитания, сильно измененная человеком, — например, ручьи, дренирующие сельскохозяйственные поля, реки, протекающие под очистными сооружениями, или бетонные каналы для ливневых стоков, — также часто приводит к созданию условий, богатых органическими веществами и бедных кислородом, что способствует высокой выработке метана.

По мнению Роше, значение антропогенного фактора можно считать хорошей новостью.

Одним из следствий этого вывода является то, что усилия по сохранению и восстановлению пресной воды могут привести к сокращению выбросов метана, — говорит он.

Замедление поступления в реки и ручьи таких загрязняющих веществ, как удобрения, отходы жизнедеятельности человека и животных или избыточный верхний слой почвы, поможет ограничить компоненты, приводящие к высокой выработке метана в пресноводных системах.

С точки зрения изменения климата, мы должны больше беспокоиться о системах, в которых человек создает условия для производства метана, чем о естественных циклах его производства, — полагает Стэнли.

Исследование также демонстрирует важность работы групп ученых над сбором и изучением гигантских массивов данных для понимания масштабов изменения климата. Для получения результатов потребовалось многолетнее сотрудничество между Шведским университетом сельскохозяйственных наук, университетом Умео, университетом UW-Madison и другими учреждениями по всему миру. Они собрали данные измерений метана в реках и ручьях нескольких стран, использовали современное компьютерное моделирование и машинное обучение для «массового расширения» набора данных, который Стэнли впервые начала собирать вместе со своими аспирантами еще в 2015 году.

Теперь, по словам Стэнли, «у нас гораздо больше уверенности в оценках содержания метана». Исследователи надеются, что их результаты позволят лучше понять величину и пространственные закономерности всех источников поступления метана в атмосферу Земли, а новые данные улучшат крупномасштабные модели, используемые для понимания глобального климата и прогнозирования его будущего.

22.08.2023


Подписаться в Telegram



Экология

Российские ученые нашли на Эльбрусе цинк и медь
Российские ученые нашли на Эльбрусе цинк и медь

Биологи изучили ледники Эльбруса, и ...

Ноша последствий изменения климата ляжет на хрупкие женские плечи
Ноша последствий изменения климата ляжет на хрупкие женские плечи

Согласно новому исследованию, опубликованному ...

Nature Geoscience: Тысячелетия тому назад Нил был совсем другим
Nature Geoscience: Тысячелетия тому назад Нил был совсем другим

Исследователи изучили, как развивалась ре...

Ученые впервые количественно оценили пробелы в удалении углерода
Ученые впервые количественно оценили пробелы в удалении углерода

Новое исследование, проведенное Университетом ...

NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата
NREE: Виноградари всего мира бьют тревогу из-за изменения климата

Виноград, выращиваемый для производства в...

Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии
Climate Dynamics: Вот как условия на суше влияют на муссонный климат Азии

Исследователи из Токийского столичного ун...

Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике
Лаборатория Sandia нашла новые подсказки о потеплении в Арктике

Арктика, ледяная корона Земли, переживает клим...

EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении
EHP: Изменение климата может повлиять на вес детей при рождении

Изменение климата может представлять большую о...

Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных
Natural Hazards: Смешанные леса защищают от цунами лучше монокультурных

Прибрежные леса в Японии преимущественно ...

PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата
PTRSB: Эволюция может помешать людям решить проблему изменения климата

Центральные особенности эволюции человека могу...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Ученые из СПбГУТ отправились в научную экспедицию в Арктику
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Археологи СФУ нашли артефакты первых русских поселенцев Красноярска
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Transportation Research: Выбросы абразива от поездов вызывают беспокойство
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
Звездный магнетизм может указывать на потенциальную обитаемость экзопланеты
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
IEEE Access: Актуатор в реабилитационных перчатках восстановит движение пальцев
Учёные МИСИС и ИФХЭ РАН разработали быстрый и дешёвый метод получения вольфрама
Учёные МИСИС и ИФХЭ РАН разработали быстрый и дешёвый метод получения вольфрама
Казанский студент намерен разработать умные очки в 3 раза дешевле аналогов
Казанский студент намерен разработать умные очки в 3 раза дешевле аналогов
Учёные предлагают контролировать москитов с помощью генетической селекции
Учёные предлагают контролировать москитов с помощью генетической селекции
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита
На российском рынке труда — дефицит инженеров и конструкторов на производстве
На российском рынке труда — дефицит инженеров и конструкторов на производстве
ANZJ of Public Health: Пары сварки подвергают сварщиков риску развития рака
ANZJ of Public Health: Пары сварки подвергают сварщиков риску развития рака
Казанские ученые выяснили, что русский язык позитивнее английского
Казанские ученые выяснили, что русский язык позитивнее английского
AIChE Journal: Инженеры исследуют расширение интеллекта для большей безопасности
AIChE Journal: Инженеры исследуют расширение интеллекта для большей безопасности

Новости компаний, релизы

U-NOVUS 2024: технологическое развитие России немыслимо без университетов и инвестиций бизнеса в техпред
Новая "Кантиана" поможет студентам быстрее адаптироваться к калининградскому климату
Российские ученые предложили тушить пожары с помощью газогидратного огнетушителя
Биохимики СПбГУ выяснили, что гипоксия плода в сочетании со стрессом матери может приводить к никотиновой зависимости
В России начинает работу фонд для нуждающихся в сложном высокотехнологичном лечении