Как размеры термокарстовых озёр влияют на выбросы метана?

Сотрудники лаборатории парниковых газов ИФА им. А.М. Обухова РАН совместно с коллегами Югорского государственного университета опубликовали статью о том, как размер термокарстового озера влияет на интенсивность выбросов метана в атмосферу.

Существует распространённое представление, что самые маленькие озёра должны выделять больше метана на единицу площади. Однако для исследованных термокарстовых озёр Западной Сибири ситуация оказалась обратной: более крупные озёра продемонстрировали более высокие потоки метана.

Исследование проводилось летом 2023 года в окрестностях посёлка Тазовский на севере Западной Сибири. Учёные измерили потоки метана на девяти термокарстовых озёрах разных размеров. Измерения выполнялись камерным методом с учётом двух основных путей поступления метана в атмосферу — медленной диффузии через толщу воды и выхода пузырьков газа со дна озера.

Средний поток метана из озёр площадью 0,1–1 км² оказался почти вдвое выше, чем из озёр меньшего размера. Кроме того, в более крупных озёрах наблюдалась более интенсивная пузырьковая эмиссия. Вероятно, это связано с несколькими факторами:

Глубина озёр и концентрация растворённого кислорода оказались примерно одинаковыми независимо от размера водоёмов. Это означает, что в более крупных озёрах не происходило усиленного окисления метана метанотрофными микроорганизмами, как обычно предполагается для глубоких озёр.

В более крупных озёрах температура придонных слоёв воды и донных отложений была выше, а значит, возрастала активность метаногенных микроорганизмов.

Крупные озёра, вероятно, характеризуются более высокой продуктивностью водорослей, обеспечивающих микроорганизмы органическим веществом, необходимым для метаногенеза.

Ещё один важный фактор — более интенсивное перемешивание воды ветром, способствующее пузырьковой эмиссии.

Результаты исследования показывают, что связь между размером термокарстовых озёр и выбросами метана значительно сложнее, чем считалось ранее. Это особенно важно для прогнозов климатических изменений: в условиях продолжающегося потепления площади термокарстовых озёр в Арктике увеличиваются, а вместе с ними может возрастать и вклад северных экосистем в глобальную эмиссию метана.

Подробнее читайте на сайте в журнале Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics: A. F. Sabrekov, G. O. Gavrilov, K. N. Shmonin, N. B. Ustinov, V. S. Kazantsev, L. A. Krivenok, E. A. Tyshova. How Does the Area of a Thermokarst Lake Influence on Methane Emissions? (A Case Study from the West Siberian Tundra)

График: a) дневные значения потоков метана, измеренные камерным методом; b) диффузионные потоки метана