Ученые из Южного федерального университета, Гидрохимического института Росгидромета и Донского государственного технического университета впервые показали, что с поверхности озера Баскунчак — одного из крупнейших гиперсоленых озер в мире — за сутки выделяется около 55 кг метана и около 14,7 т углекислого газа. Невысокая интенсивность потоков метана оказалась связана с его низкой концентрацией в воде, тогда как значительное количество углекислого газа — с жизнедеятельностью микроорганизмов, осаждением солей, а также пониженной из-за высокой солености активностью фотосинтеза. Таким образом, засоление водоемов и почв в засушливых районах планеты может стать дополнительным источником парниковых газов в атмосфере, которые вносят вклад в климатические изменения на планете.
Ученые определили, как формируются потоки парниковых газов в гиперсоленом озере Баскунчак. Этот водоем относится к бессточным — то есть поступающие с водами и формирующиеся непосредственно внутри него органические вещества не вымываются, а постепенно накапливаются. Соленость Баскунчака составляет около 300 г/л, что почти в 20 раз выше солености Черного моря.
%20ручные%20трубки%20для%20отбора%20керна%20донных%20отложений.jpg "Большие (100 см) ручные трубки для отбора керна донных отложений. Большие флаконы (43 мл) используются для консервации проб воды и донных отложений и последующего определения содержания метана газохроматографическим методом. Малые флаконы (12 мл) используются для отбора и консервации проб на содержание сульфидной серы. Источник: Юрий Федоров")
Большие (100 см) ручные трубки для отбора керна донных отложений. Большие флаконы (43 мл) используются для консервации проб воды и донных отложений и последующего определения содержания метана газохроматографическим методом. Малые флаконы (12 мл) используются для отбора и консервации проб на содержание сульфидной серы. Источник: Юрий Федоров
Исследователи изучили химический и газовый состав воды и донных отложений, а также их гранулометрический и минералогический состав. С помощью накопительных плавучих камер авторы измерили потоки метана и углекислого газа в атмосферу.
— На примере озера Баскунчак мы показали, что осолонение водоемов и засоление почв сухих ландшафтов может стать дополнительным источником углекислого газа в атмосфере. В то же время выделение метана, вероятно, будет снижаться из-за активизации в донных отложениях процессов его сульфат-зависимого анаэробного окисления, — рассказал «Известиям» руководитель проекта, доктор географических наук, заведующий кафедрой физической географии, экологии и охраны природы Института наук о Земле Южного федерального университета Юрий Федоров.
В результате исследования оказалось, что в озере Баскунчак содержится относительно мало метана — около 1,5 мкл/л воды, — так, на поверхности Черного моря этот показатель составляет около 4,8 мкл/л. Как следствие, потоки метана в атмосферу также оказались понижены. Исследователи считают: это связано с тем, что солевая корка, перекрывающая донные отложения, препятствует выходу метана из нижележащих слоев в воду. Кроме того, в верхних слоях донных отложений происходит анаэробное окисление метана, в результате чего его концентрации снижаются.
Аспирант Южного федерального университета Евгений Ковалев при установке накопительной камеры. Источник: Юрий Федоров
Потоки углекислого газа, напротив, были в среднем в 287 раз выше, чем потоки метана, и в 3,3–5 раз интенсивнее его потоков с поверхности пресных озер. По мнению авторов, повышенное выделение углекислого газа может быть связано с несколькими причинами. Во-первых, с разложением органических веществ до углекислого газа и воды микроорганизмами. Во-вторых, с химическим осаждением солей на дно, сопровождающимся выделением углекислого газа. В-третьих, с подавлением процесса фотосинтеза из-за экстремальной солености в озере Баскунчак.
Изучение водных объектов, в том числе вопросов выделения метана и углекислого газа с поверхности водоемов, не новы, но являются необходимыми в свете мировой повестки, касающейся вопросов изменения климата, отметила заместитель директора Института экологии РУДН имени Патриса Лумумбы, член Общественного совета базовой организации государств — участников СНГ по экологическому образованию Ирина Головачева.— В дальнейшем мы планируем изучить причинно-следственные связи гидрологических и биологических характеристик, химического и газового составов воды и донных отложений, а также их физико-химических свойств. Это позволит установить долговременные тенденции в эволюции озер юга Европейской части России. Также наши исследования помогут разработать рекомендации по экологической реабилитации озер, минимизации и предотвращению негативных последствий человеческой деятельности на их экосистемы в условиях изменения климата, — сказал Юрий Федоров.
— Исследования позволяют нам рассматривать возможность корректировки состояния водоема (изменения свойств) для уменьшения выбросов. Следует отметить, что эти вопросы не единственные. Аспекты состояния биоценозов водоемов также важны, — сказала специалист.
Использование полученных данных позволяет нам учитывать влияние и вклад водных объектов в мировой баланс парниковых газов, рассказал «Известиям» член Общественного совета при Минприроды России, главный редактор интернет-журнала «Отходы и ресурсы» Владимир Пинаев.
— Выбросы от водоемов могут быть несопоставимы, например, с промышленными и загрязнениями от действующих крупных вулканов. Важно отметить не только выделение водоемами, но и вопросы поглощения газов ими, — отметил он.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Water.
Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ.
