Ученые Томского государственного университета (ТГУ), Института исследований Тибетского плато Китайской академии наук, Института национального парка Саньцзянъюань, Университета Ланьчжоу и ряда других научных центров Китая провели исследование, в ходе которого описали вклад растительности и микробного сообщества термокарстовых озер в эмиссию парниковых газов, способствующих глобальному потеплению.
Исследования проводили на 17 термокарстовых (образовавшихся в результате таяния многолетней мерзлоты) озерах, расположенных в Тибетском нагорье, самом высоком нагорье мира. Изученные озера располагаются на участках с различным типом растительности: заболоченный луг, альпийский луг, альпийская степь и альпийская пустыня. Целью ученых было выяснить, как растительность береговой линии водоемов влияет на формирование микробных сообществ, отвечающих за разложение органического вещества, в результате которого в донных отложениях и озерных водах продуцируются парниковые газы.
«Анализ результатов, проведенный китайскими коллегами, помог выявить взаимосвязи между величиной эмиссии парниковых газов и типом растительности. Показано, что богатый углеродом субстрат (листовая подстилка, корни, корневые экссудаты) стимулируют микробное разложение существующего органического углерода почвы для получения дефицитных питательных веществ», — рассказал один из авторов исследования, старший научный сотрудник лаборатории «БиоГеоКлим» ТГУ Ринат Манасыпов.
Ученые установили, что легкоразлагаемый углерод, поступивший из растительности, подвергается микробным трансформациям. В результате микробные клеточные остатки связываются с минералами и стабилизируются в виде углерода микробной биомассы почвы. В термокарстовом озере с типом растительности «заболоченный луг», где более высокие показатели биомассы, проективного покрытия и индекса видового разнообразия, выявлен больший его поток в термокарстовые озера. Это создает более благоприятную среду для метаногенов (микроорганизмов, выделяющих метан), что приводит к более высоким выбросам метана. Интересно, что современное органическое вещество, полученное при разложении растительности, показало более существенное влияние на микроорганизмы — для них оно «вкуснее» и легче разлагаемое, чем оттаявшее древнее органическое вещество мерзлой толщи.
Ранее ученые ТГУ вместе с коллегами из Китая и Германии исследовали процесс аэробного окисления метана в мелких термокарстовых озерах Западной Сибири.
«Термокарстовые озера Западной Сибири и Тибетского нагорья существенно отличаются и физико-химическими параметрами, и содержанием углерода (органического и неорганического), поэтому для нас с коллегами интересно провести аналогичные исследования на нашей территории», — отметил ученый.
Изучение цикла углерода в контексте глобального потепления является ключевым направлением, позволяющим понять механизмы изменения климата и прогнозировать его дальнейшую трансформацию. Совместные исследования ученых разны стран помогают лучше понять поведение различных экосистем в условиях меняющегося климата.
Источник: Минобрнауки России