Ученые обнаружили в океанах Земли новый, ранее неизвестный источник парникового газа — метана. Теперь они обеспокоены тем, что он может вызвать дополнительное потепление планеты, которое до сих пор не учитывалось ни в одной климатической модели.
Новый источник метана в океанах
Океаны, возможно, незаметно усиливают климатические изменения способами, которые наука только начинает понимать. В новом исследовании, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые из Университета Рочестера — в частности Томас Вебер, доцент кафедры наук о Земле и окружающей среде и его коллеги — обнаружили ключевой механизм образования метана в открытом океане. Их исследования указывают, что этот механизм может усилиться по мере потепления планеты, создавая тревожный цикл обратной связи для глобального потепления.
Метан является мощным парниковым газом, и уже на протяжении десятилетий ученые пытаются объяснить один парадокс: поверхностные воды океана постоянно выделяют метан в атмосферу, хотя они богаты кислородом. Традиционно образование метана связывали с бескислородными средами, такими как водно-болотные угодья или глубоководные отложения.
Раскрытие тайны океанического метана
Команда Вебера начала разгадать эту загадку, используя глобальный массив данных и компьютерное моделирование. Их выводы указывают на конкретный микробный процесс, отвечающий за образование метана в океанической среде: определенные бактерии выделяют метан как побочный продукт при разложении органических соединений, но делают это только при дефиците фосфата — питательного вещества.
Это означает, что дефицит фосфата является основным регулятором образования и выбросов метана в открытом океане.
Эти выводы меняют представления ученых об образовании метана в океане. Образование метана в средах, богатых кислородом, может быть распространенным явлением в регионах, где фосфат является ограниченным ресурсом, а не редким или необычным процессом.
Выявление вредной обратной связи в процессе потепления океана
Однако это исследование не ограничивается объяснением современного образования морского метана — оно также дает тревожное представление о будущем. «Изменение климата приводит к потеплению океана сверху вниз, увеличивая разницу в плотности между поверхностными и глубинными водами, — отмечает Вебер. — Ожидается, что это замедлит вертикальное перемешивание, выносящее из глубины питательные вещества, такие как фосфаты».
Согласно модели исследовательской группы, в случае уменьшения вертикального перемешивания поверхностные воды могут все больше страдать от недостатка питательных веществ, что создаст идеальные условия для размножения микроорганизмов, производящих метан.
Вебер предупреждает, что следствием этого станет увеличение выбросов метана из океана в атмосферу. Поскольку метан является очень мощным парниковым газом, это создает риск возникновения вредной обратной связи: потепление океанов приводит к увеличению выбросов метана, что в свою очередь способствует дальнейшему потеплению.
Эти результаты подчеркивают, что даже процессы, происходящие в океане на микроскопическом уровне, могут иметь глобальные последствия.
Важно, что эта обратная связь пока не учтена в основных моделях климатических прогнозов. По мере того как исследователи продолжают совершенствовать климатические модели, учет такой обратной связи может оказаться необходимым для точного прогнозирования темпов и масштабов будущих климатических изменений.
По материалам phys.org
