16 Jul 2024
Древний торф болот нельзя считать надежным местом хранения углерода: из-за засух, ирригации и пожаров он активно поступает в поверхностный сток, где подвергается микробному и фотохимическому окислению так же интенсивно, как и современное органическое вещество. К таким выводам пришли ученые, обнаружив современный и древний (1200-1400 лет) углерод в дренажных каналах в торфяниках Западного Калимантана. Результаты опубликованы в журнале Global Change Biology.
Болотные экосистемы хранят примерно столько же углерода, сколько содержит атмосфера, то есть около триллиона тонн. Из-за анаэробных условий органическое вещество в них практически не разлагается и может на тысячелетия консервироваться в виде залежей торфа. Изменения климата, земле- и водопользования приводят к нарушению устойчивости болот, и они начинают терять накопленный углерод. Часть его разлагают на месте микроорганизмы, а часть выносится за пределы экосистемы ручьями и каналами, и дальнейшая его судьба неопределенна: он может сохраняться и переоткладываться в новом месте, а может окисляться путем микробного дыхания или фотохимической минерализации и выбрасываться в атмосферу в виде углекислого газа.
Ученые под руководством Дженнифер Боуэн (Jennifer Bowen) из Калифорнийского университета в Сан-Диего исследовали окисление органического углерода в дренажных каналах болот Западного Калимантана в Индонезии. Они определяли возраст атомов в углекислом газе с помощью радиоуглеродного метода и ставили эксперименты по окислению органики, воздействуя на нее микробами и солнечным светом. В водах каналов они обнаружили растворенное органическое вещество в средней концентрации 47 ± 3 миллиграмм углерода на литр, из которых порядка шести миллиграмм приходилось на ароматические соединения — индикаторы недавних пожаров.
Оказалось, что после попадания в поверхностный сток углерод в составе древнего органического вещества теряет свою устойчивость. Он подвержен фотоминерализации в той же степени, что и современный, при этом высвобождаются из торфяников они по разным причинам. Вскоре после пожаров микроорганизмы предпочитают перерабатывать более молодое органическое вещество — до древнего им мешает добраться слой конденсированных полиароматических соединений, которые образуются в результате горения и плохо поддаются микробному разложению. Спустя некоторое время соотношение старого и нового углерода в стоке меняется. Если же случаются засухи и падает уровень грунтовых вод, то в поверхностном стоке начинает преобладать углерод возраста 1200-1400 лет, потому что начинают вымываться старые глубокие слои торфа.
Помимо засух разложению древнего углерода способствуют разветвленные сети каналов (чем их больше, тем ниже уровень грунтовых вод и тем глубже проседает толща торфа) и интенсивная ирригация торфяников людьми. Авторы отметили, что результаты их исследования подтвердили неустойчивость законсервированного органического вещества в окружающей среде. Для предсказания его миграции они рекомендуют ориентироваться на уровень грунтовых вод, сеть каналов и историю пожаров на местности.
Нарушенные болота по умолчанию считаются источником эмиссии углерода, но бывают случаи, когда происходит наоборот. Например, на севере Швеции осушенный торфяник оказался стоком углерода и за год поглотил 153 грамма этого элемента на квадратный метр площади. Впрочем, так произошло, потому что на нем активно рос лес.
Источник: N+1
Фото: Jennifer Bowen et al. / Global Change Biology, 2024
19 декабря 2023 года Международный институт развития научного сотрудничества «МИ ...
14 и 15 ноября в отеле «Националь» в Москве проходит III Международный форум «СМ ...
30 октября 2023 Центр научно-аналитической информации Института востоковедения Р ...
С 18 по 20 октября в Казани пройдет шестой международный «Медиафорум-2023: свобо ...
10-11 октября в Белграде прошла IX Международная встреча интеллектуалов на тему ...
Президент Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Российский политолог, историк, публицист.
Доктор политических наук, профессор МГИМО
Генеральный директор Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Научный руководитель Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Доктор исторических наук.
Профессор
Председатель Попечительского совета Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Доктор исторических наук, профессор, член-корреспондент РАН. Директор Института востоковедения РАН. Член научного совета Российского совета по международным делам.
Заместитель Председателя Попечительского совета Международного Института Развития Научного Сотрудничества
Доктор исторических наук.
Профессор кафедры стран постсоветского зарубежья РГГУ, профессор факультета глобальных процессов МГУ им. М.В. Ломоносова.