Новости

Результаты показали: остаточные малые озера в чашах обмелевших более крупных термокарстовых озер становятся важными очагами биогеохимической активности, местом перераспределения углерода, питательных веществ и источником парниковых газов.

 

Термокарстовые озера — это водоемы, начало образования которых вызвано проседанием почвы из-за таяния подземных льдов (многолетней мерзлоты).

 

«Обычно это небольшие мелководные озера глубиной один-два метра, неправильной формы, характерные для северных регионов. В последние десятилетия многие такие озера активно мелеют и «утекают в реки» за счет разрушения оттаивающих берегов», — объяснил один из авторов исследования, заведующий лабораторией БиоГеоКлим ТГУ Сергей Лойко.

 

Основной целью исследования была количественная оценка того, как дренаж термокарстового озера изменяет концентрации и выбросы парниковых газов, а также распределение элементов в остаточных водоемах территорий с различной площадью покрытия многолетнемерзлыми породами.

 

В оставшихся после обмеления водоемах разного срока осушения — от недавно осушенных до обмелевших более сотни лет назад, с хорошо развитой болотной растительностью — исследователи измеряли концентрации растворенных углекислого газа (CO₂) и метана (CH₄). Наряду с этим они оценивали потоки углекислого газа с поверхности воды, содержание растворенного органического и неорганического углерода и около 40 основных и микроэлементов. Остаточные водоемы сравнивали с «нетронутыми» зрелыми термокарстовыми озерами.

 

«Потоки углекислого газа с поверхности обмелевших водоемов варьировали от 0,1 до 2,0 г углерода CO₂ с квадратного метра в сутки. Это довольно большая величина и она не зависит напрямую от количества времени, которое прошло после обмеления, а также от степени покрытия водосбора мерзлотой. Но концентрации растворенного углекислого газа и метана возрастали последовательно от ранних стадий сукцессии (смены одних растительных сообществ другими) к поздним и фоновым озерам», — рассказал еще один автор исследования, заведующий лабораторией почвоведения НИИ ББ ТГУ Артём Лим.

 

По оценкам ученых, химический состав вод также сильно меняется после обмеления. Содержания растворимых соединений — дикарбоновых кислот, основных ионов (Na, Mg, Ca, Cl), питательных веществ (P, K, Si), а также элементов, чувствительных к окислительно-восстановительным реакциям (Fe, Mn), — в целом снижались по мере зарастания котловин и освоения питательных веществ растительностью.

 

По мнению ученых, это является отражением интенсивного биогеохимического цикла: после осушения плодородное дно быстро заселяют травы; они захватывают из донных отложений питательные вещества, которые попадают в воду обмелевших водоемов, где активизируются водоросли. Позже мхи вытесняют травы, изолируют донные отложения, а химический состав вод меняется в сторону состава исходных бедных северных озер.

 

Авторы установили, что остаточные водоемы, возникающие в чашах осушившихся термокарстовых озер, принципиально отличаются от зрелых озер по запасам углерода, содержанию парниковых газов и химии растворенных веществ. Появление таких систем перестраивает локальные потоки углерода и питательных элементов, меняет продуктивность наземных и водных сообществ и создает временные «горячие точки» биогеохимической активности.

 

Ученые считают, что в условиях продолжающегося потепления и нарушения гидрологического режима Арктики вклад этих остаточных бассейнов в эмиссию парниковых газов и трансформацию ландшафта будет расти. Для адекватной оценки обратных связей между таянием вечной мерзлоты и климатом необходимо включать остаточные водоемы в системы мониторинга и модели углеродного цикла, организовать долгосрочные наблюдения за концентрациями и потоками газов и отслеживать трансформацию водно-ландшафтных связей. Как отмечают авторы статьи, остаточные водоемы — не просто отголоски прошлого, а активные и динамичные участники северных экосистем.

 

Источник: Минобрнауки России

Читайте также: