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

От древних вулканов до минеральных кладов: исследуй Карелию
От древних вулканов до минеральных кладов: исследуй Карелию

Участники научно-популярного маршрута смогут у...

Будущее без PFAS — будущее без вредной химии
Будущее без PFAS — будущее без вредной химии

PFAS — это группа химических в...

Лед тает, время идет: как ученые спасают Арктику
Лед тает, время идет: как ученые спасают Арктику

Арктические льды тают все быстрее, и ...

Ледяной щит Гренландии разваливается: что это значит для планеты
Ледяной щит Гренландии разваливается: что это значит для планеты

Гренландский ледяной щит, второй по велич...

К 2100 году уровень моря может подняться более чем на 1,9 метра
К 2100 году уровень моря может подняться более чем на 1,9 метра

По мере усиления глобального климатического кр...

Великобритания запускает схему возврата депозитов за пластиковую тару
Великобритания запускает схему возврата депозитов за пластиковую тару

Правительство Великобритании пообещало покончи...

В СПбГУ создали эффективный метод очистки биодизеля от глицерина
В СПбГУ создали эффективный метод очистки биодизеля от глицерина

Ученые из Санкт-Петербургского университе...

Для спасения среды от пластика предложили принцип «пятерной спирали»
Для спасения среды от пластика предложили принцип «пятерной спирали»

Загрязнение микропластиком разнообразно по&nbs...

Weed Science: Внедрение мельниц поможет эффективнее бороться с сорняками
Weed Science: Внедрение мельниц поможет эффективнее бороться с сорняками

Недавние исследования показывают перспективнос...

В Корее предложили новый метод исследования нейротоксичности из-за ПФОС
В Корее предложили новый метод исследования нейротоксичности из-за ПФОС

Термин омика означает изучение всей совокупнос...

В СПбГУ создали фотокатализатор для очистки воды от органики
В СПбГУ создали фотокатализатор для очистки воды от органики

Ученые из Санкт-Петербурга создали новое ...

Nature Climate Change: Арктические торосы под угрозой исчезновения
Nature Climate Change: Арктические торосы под угрозой исчезновения

В Арктике старые многолетние льды все бол...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Новый рулевой КАИ Кирилл Охоткин: что ждет университет
Новый рулевой КАИ Кирилл Охоткин: что ждет университет
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
Математика против вирусов: как ученые СПбГУ научились предсказывать эпидемии
Математика против вирусов: как ученые СПбГУ научились предсказывать эпидемии
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Т-клетки и В-клетки: новые герои в борьбе с раком
Т-клетки и В-клетки: новые герои в борьбе с раком
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Почему одни помнят сны, а другие нет? Ученые нашли ответ
Почему одни помнят сны, а другие нет? Ученые нашли ответ
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении
От мигрени до Альцгеймера: что значат гормоны для мозга
От мигрени до Альцгеймера: что значат гормоны для мозга
Тайны диатомовых водорослей: что происходит, когда вода становится соленой
Тайны диатомовых водорослей: что происходит, когда вода становится соленой
Nature Genetics: Тайны ДНК помогут понять, что на самом деле вызывает рак
Nature Genetics: Тайны ДНК помогут понять, что на самом деле вызывает рак
Мозг и микросхемы: нижегородские ученые учат электронику бороться с эпилепсией
Мозг и микросхемы: нижегородские ученые учат электронику бороться с эпилепсией

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
Круглый стол «Наука продвигать» пройдёт в эту субботу
Итоги IV конгресса молодых ученых