На вид лужа — а дымит, как у завода: в Андах обнаружили источник 40 % атмосферного метана — и это не коровы

Высокогорные пруды в Андах выглядят почти игрушечными на фоне гор и долин, но их вклад в климат оказывается совсем не маленьким. Новые данные эквадорских исследований показывают: крошечные водоёмы выбрасывают так много парниковых газов, что без них глобальные климатические модели просто недосчитывают значительную часть углерода и метана. И это меняет взгляд на то, какие экосистемы действительно "рулят" углеродным циклом.

Маленькие пруды с большим климатическим эффектом

Учёные исследовали 11 высокогорных прудов и одно болотное угодье: измеряли концентрации углекислого газа и метана, температуру, химический состав воды. Работой руководила доктор Керидвен Уитмор из Университета Северной Каролины.

"Наше исследование показывает, что даже самые маленькие водоёмы могут оказывать значительное влияние, выделяя больше углерода, чем более крупные водоёмы, расположенные всего в нескольких метрах от них. Эти результаты подчёркивают необходимость проведения дополнительных исследований, посвящённых малым водным системам", — сказала Керидвен Уитмор.

Оказалось, что "рекордсменами" по выбросам стали совсем не большие озёра, а мелкие тёплые пруды, расположенные в низких по рельефу точках, где вода активно контактирует с насыщенной органикой почвой.

По оценкам исследователей, именно такие небольшие водоёмы дают около 15 % глобальных выбросов CO₂ и более 40 % метана, выделяемого всеми внутренними водными системами планеты. Иными словами, именно "лужи в горах", а не только большие озёра и реки, оказываются важнейшими игроками в углеродном цикле.

Почему пруды в парамо так активны

Регион парамо — это высокогорные тропические луга, сформированные сочетанием холода, влажности и ветра. Под водой в таких прудах скрывается мощный слой торфа: как гигантская губка, он веками накапливал углерод из отмерших растений.

Пока вода холодная, микробы в толще торфа работают медленно. Но стоит пруду прогреться — микробное сообщество буквально "просыпается". Органика разрушается быстрее, и в воду, а затем в атмосферу, начинает выходить всё больше углекислого газа и метана.

Команда Уитмор показала, что интенсивность выбросов напрямую зависит от температуры воды и высоты над уровнем моря: чем ниже расположен пруд и чем теплее в нём вода, тем активнее идут процессы разложения органики и тем больше газов он отдаёт в атмосферу.

Особенно заметен этот эффект там, где вода постоянно контактирует с насыщенной углеродом почвой и торфом: пруды в понижениях рельефа, болотистые участки, старые торфяные "карманы".

Сравнение: мелкие пруды и крупные озёра

А что если…

А что если тенденция к потеплению в высокогорных районах продолжится? Более тёплые зимы и летние периоды без снега означают, что пруды в парамо будут дольше находиться в "тёплом режиме". Это ускорит работу микроорганизмов и высвобождение углерода, который веками был надёжно заперт в торфяных отложениях.

Получается замкнутый круг: потепление усиливает выбросы, а выбросы, в свою очередь, подогревают климат. Особенно опасно это для экосистем, которые долго играли роль естественных хранилищ углерода, а теперь могут превратиться в его источники.

Плюсы и минусы учёта малых водоёмов в климатических моделях

Ошибка → Последствие → Альтернатива

Ошибка: считать, что климатом управляют только большие системы — океаны, крупные реки и озёра, а небольшие пруды можно игнорировать.
Последствие: климатические модели недооценивают реальные выбросы углерода и метана, а скорость климатических изменений оказывается выше ожидаемой.
Альтернатива: включать малые водоёмы в глобальные оценки, развивать мониторинг высокогорных и торфяных систем, учитывать пузырьковые выбросы метана и их сезонную динамику.

FAQ

Почему именно мелкие пруды, а не большие озёра, так активно выделяют газы?
Мелкие пруды быстрее прогреваются, чаще и плотнее контактируют с торфом и органикой. Микроорганизмы в таких условиях работают интенсивнее, и углерод активнее переходит в атмосферу.

Как связаны метановые пузырьки и недооценка выбросов?
Метан часто выходит не равномерно, а в виде пузырей со дна — это называется эбуллиация. Такие "залпы" сложно уловить стандартными приборами, особенно при ветре, поэтому реальные объёмы выбросов могут быть гораздо выше.

Правда, что мелкие пруды дают 40 % метана внутренних водоёмов?
Согласно исследованию, малые озёра и пруды действительно могут обеспечивать свыше 40 % метана, выделяемого всеми внутренними водными системами Земли. Это делает их критически важными для понимания углеродного цикла.

Мифы и правда

• Миф: маленькие пруды слишком малы, чтобы серьёзно влиять на климат.
• Правда: в сумме их огромное количество и высокая активность делают их одним из ключевых источников CO₂ и метана среди внутренних вод.
• Миф: раз пруд в горах, он автоматически "чистый" и безопасный для климата.
• Правда: высокогорные пруды парамо могут скрывать богатые углеродом торфяные отложения и при потеплении превращаться в мощные "дымоходы" для парниковых газов.
• Миф: метан из водоёмов выходит плавно и его легко измерить.
• Правда: доля пузырькового метана может колебаться от 0 до 99 % потока в зависимости от водоёма, и без учёта эбуллиации оценки часто оказываются заниженными.

3 интересных факта

1. По оценкам учёных, все внутренние воды Земли ежегодно выбрасывают около 2,1 млрд тонн углерода — это сопоставимо с выбросами крупных индустриальных стран.
2. Мелкие пруды могут занимать доли процента площади бассейна, но в расчёте на квадратный метр давать в разы больше метана, чем рядом расположенные большие озёра.
3. В безветренные периоды короткие всплески эбуллиации способны за несколько часов выбросить столько же метана, сколько в обычном режиме ушло бы за дни.

Исторический контекст

Долгое время внимание климатологов было сосредоточено на больших игроках: океанах, крупных озёрах и реках. Малые водоёмы считались локальной экзотикой. Лишь с развитием точных методов измерения и метаанализов стало ясно, что "мелочь" даёт огромный вклад.

Высокогорные пруды парамо — пример того, как незаметные на карте объекты могут играть заметную роль в глобальном климате. В них веками накапливался углерод, а теперь, под воздействием потепления, он всё активнее возвращается в атмосферу. Чтобы честно оценивать будущее климата, придётся считать не только гигантские океанские течения, но и тихие пруды в горах, где микробы работают без пауз и выходных.