Малые реки Томской области содержат больше углерода, чем Обь и Лена

Водоёмы содержат значительную часть углерода – главной составляющей парниковых газов. Учёные Томского государственного университета исследовали малые реки Томской области и выяснили, что концентрация растворённого и взвешенного углерода в них больше, чем в таких крупных водных артериях России, как Обь и Лена. Поэтому вклад малых рек в глобальную трансформацию климата может быть гораздо существеннее, чем считалось ранее. Результаты исследований изложены в статье, опубликованной в журнале Science of the Total Environment (Q1). 

– Малые реки крайне редко становятся объектами исследования, порой это происходит из-за труднодоступности объектов, – поясняет научный сотрудник лаборатории «БиоГеоКлим» ТГУ Иван Крицков. – Другая причина кроется в недооцененности роли, которую малые притоки могут играть в цикле углерода. Мы исследовали процесс его образования и эмиссии углекислого газа с поверхности таких рек, как Ингузет, Анга, Окуневка, Кеть, Суйга, Чулым, Чичкаюл, Тазырбак. Оказалось, что концентрация органического вещества в исследованных реках в три-четыре раза выше, чем в крупнейших реках России – Оби и Лене. 

20200519_105025.jpg
Измерение эмиссии углекислого газа с помощью плавучих камер

Фото предоставили сотрудники лаборатории

Ранее предполагалось, что величиной эмиссии с поверхности малых рек можно пренебречь и ограничится показателями с крупных рек и водоемов. Но замеры эмиссии CO2 с поверхности таёжных рек продемонстрировали, что большие объёмы углекислого газа выбрасываются сразу же на территории Томской области. Максимальные показатели могут достигать 3-4 грамм на квадратный метр в сутки. При этом эмиссия CO2 в период весеннего половодья в 1,5-2 раза выше, чем в период летней и осенней межени. 

– Значительная часть органического вещества – отмерших частиц растений, частиц почвы, попадающих в реку с водосборов, – быстро подвергается фото- и биодеструкции, что способствует выделению парниковых газов, – отмечает научный сотрудник лаборатории БиоГеоКлим Артём Лим. – Наиболее активно эти процессы идут весной, когда река разливается и под водой оказывается пойма с большим количеством прошлогодней травянистой растительности и опадом. Реки в этот момент превращаются в «биореактор» по производству углерода. 

1-s2.0-S0048969722073028-ga1_lrg.jpg
График, отражающий динамику эмиссии в разные сезоны

Фото предоставили сотрудники лаборатории

Если брать для сравнения другие территории с похожим климатом, то величина эмиссии углекислого газа с поверхности малых рек в Томской области в период межени в 1,5-2,5 раза выше, чем с поверхности рек Канады (Квебек). 

– Специфика рек Западной Сибири в том, что они протекают по равнине, при этом часть из них находится в заболоченной местности, где широко распространены органогенные почвы, которые могут обогащать речные воды органическим веществом, – говорит Иван Крицков

Согласно прогнозу учёных, в случае ещё большего потепления климата может произойти изменение типа растительности прибрежной зоны и степень затопления пойменных территорий, что будет способствовать увеличению эмиссии парниковых газов. 

Добавим, что исследование цикла углерода учёными Томского государственного университета носит масштабный характер. По инициативе ТГУ совместно с партнёрами – ИМКЭС и ИОА СО РАН, СибНИИСХиТ – в пойме Оби был создан карбоновый полигон. На этой площадке учёные ведут мониторинг углерода в атмосфере, воде, почве. Параллельно этому была создана карбоновая ферма для разработки и апробации технологий, позволяющих эффективно аккумулировать углерод и осуществлять его переработку либо утилизацию. 

Томский карбоновый полигон является частью масштабного стратегического проекта «Глобальные изменения Земли: климат, экология, качество жизни», реализуемого ТГУ при поддержке федеральной программы «Приоритет 2030». 

Для справки: Лаборатория «БиоГеоКлим» ТГУ создана в рамках мегагранта при поддержке правительства РФ. Руководителем лаборатории является учёный ТГУ и обсерватории Миди-Пиринейз (Тулуза, Франция) Олег Покровский. Миссия лаборатории – изучение климатических изменений на территориях арктических и субарктических регионов России и их влияния на функционирование природных экосистем, биогеохимические процессы и социально-экономические аспекты деятельности человека.