Пресные водоемы ранее не учитывались как источники парниковых газов, но в исследовании, опубликованном в журнале Science of The Total Environment, ученые из Института экологии пресной воды и внутреннего рыболовства имени Лейбница (IGB) утверждают, что даже сухие водоемы могут выделять значительное количество метана. Он образуется, когда органический материал разлагается в отсутствие кислорода.
"Среди типов водоемов, выделяющих парниковые газы, водохранилища и озера являются основными источниками выбросов", - пояснил исследователь IGB профессор Ханс-Петер Гроссарт. "Это связано с тем, что органический материал от мертвых растений и животных оседает на бедное кислородом дно озер и водохранилищ больше, чем в проточных водах. Выделение метана усиливается при повышении температуры. В виде небольших газовых пузырьков метан затем поднимается со дна на поверхность воды и таким образом попадает в атмосферу."
Долгое время исследователи предполагали, что метан образуется только в водоемах, где нет кислорода. "Недавние исследования показывают, что этот парниковый газ также образуется и в богатой кислородом толще воды: например, различные виды фитопланктона - цианобактерии, диатомовые водоросли и гаптофиты — выделяют метан во время фотосинтеза", — сказала исследователь IGB доктор Мина Бизич, которая обобщила знания об образовании метана фитопланктоном в научной статье.
Метан образуется даже там, где вообще нет воды: известно, что пересыхающие водоемы являются источником парниковых газов, таких как углекислый газ. Но до сих пор никто точно не подсчитывал сколько может выделяться метана из таких источников. Исследовательская группа, возглавляемая Университетом Радбуда в Нидерландах, оценила глобальные выбросы метана в районах высыхания озер, прудов, водохранилищ и рек в различных климатических зонах.
Ханс-Петер Гроссарт, участвовавший в исследовании, заявил: "Выбросы метана из сухих внутренних вод были неизменно выше, чем выбросы, измеренные в прилегающих почвах на склонах во всех климатических зонах и во всех водных системах, кроме ручьев. Согласно прогнозам, во всем мире сухие внутренние воды выбрасывают 2,7 миллиона тонн метана в год, и выбросы, вероятно, будут увеличиваться".
Тип самого водоема и климатическая зона не оказали никакого влияния на количество выделяемого метана. Содержание органического вещества на дне водоема в сочетании с местной температурой и влажностью были существенными влияющими факторами. Особенно большое количество метана образуется в начале процесса сушки и во время так называемого гребневого смыва - момента, когда вода возвращается на осушенный участок, например, из-за обильных осадков.
Процессы изменения климата могут еще больше увеличить выбросы метана. Во-первых, водоемы становятся теплее. Кроме того, во всем мире снижается содержание кислорода в озерах. Ханс-Петер Гроссарт участвовал в исследовании природы, в котором количественно оценивалось истощение кислорода для 400 озер в разных климатических зонах: в среднем содержание кислорода в изученных водоемах за последние 40 лет снизилось на 5,5% на поверхности и на 18,6% в глубинной зоне.
"Фитопланктон также будет выделять больше метана в будущем, просто потому, что его больше будет присутствовать в водоемах", - предсказала Мина Бизич. Это связано с тем, что увеличение нагрузки питательными веществами и потепление водоемов считаются основными причинами недавнего увеличения цветения фитопланктона. Кроме того, цветение фитопланктона может увеличить возникновение бескислородных, так называемых мертвых зон. Это, в свою очередь, усиливает классическое образование метана при недостатке кислорода.