Озёра почти вдвое увеличивают выброс углерода из речных сетей в атмосферу

Озёра заметно меняют судьбу углерода в северных речных системах: чем больше их площадь в водной сети, тем дольше в ней задерживается вода и тем большая доля углерода уходит в атмосферу вместо переноса вниз по течению. К такому выводу пришла международная группа исследователей под руководством учёных Университета Умео в Швеции.

Исследователи изучили 32 связанные речные и озёрные сети в арктической зоне Швеции. В общей сложности они провели измерения на 362 участках ручьёв и в 42 озёрах, причём наблюдения повторяли в течение четырёх сезонов. Учёных интересовало соотношение между количеством углерода, которое выбрасывается из водной системы в атмосферу, и объёмом углерода, который продолжает движение вниз по течению.

Самая заметная зависимость оказалась связана с площадью водной поверхности. В сетях, где площадь озёр была в 10 раз больше, время пребывания воды в системе увеличивалось примерно в 35 раз, а соотношение выбросов углерода к его выносу вниз по течению становилось примерно в 1,8 раза выше. Иными словами, более «озёрная» сеть дольше удерживает воду и создаёт условия, при которых больше растворённого органического углерода успевает преобразоваться в углекислый газ.

Для оценки этого эффекта исследователи использовали показатель времени пребывания воды в сети. В изученных системах он различался от 42 минут до 29 лет, причём почти всё это время приходилось на озёра. Чем дольше вода оставалась внутри сети, тем сильнее смещался баланс в сторону выброса углерода в атмосферу.

Вероятная причина связана с замедлением движения воды. В быстром ручье углерод относительно быстро переносится дальше по течению. Озеро задерживает воду, поэтому микроорганизмы получают больше времени для переработки растворённого органического углерода. Одним из конечных продуктов этого процесса становится углекислый газ, который выходит из воды в атмосферу. При этом авторы подчёркивают, что исследование не позволяет точно определить долю каждого механизма, стоящего за выявленной зависимостью.

Эффект менялся в течение года. Соотношение выбросов углерода к его выносу было минимальным весной и осенью и максимальным летом. Особенно выраженным оно оказалось в тёплых условиях при низком расходе воды: медленное движение воды увеличивает время её пребывания в сети, а более высокая температура ускоряет процессы преобразования органического углерода.

Источник: phys.org