Ученые из Корейского института науки и технологий в Сеуле под руководством микробиолога Джехёна Ли 23 апреля в Science Advances опубликовали результаты летнего полевого эксперимента в прибрежных болотах Чесапикского залива. Они показали, что при повышении температуры метанообразующие бактерии, или метаногены, активизируются сильнее, чем метанотрофы — микроорганизмы, окисляющие метан до углекислого газа. Сдвиг равновесия в их «химической борьбе» может объяснить резкий рост выбросов метана из болот за последнее десятилетие.
Почвы заболоченных участков практически лишены кислорода, что создает идеальные условия для метаногенов, перерабатывающих органический углерод в газ. Метанотрофы же испытывают недостаток субстрата, когда нагрев ускоряет выработку водорода и сероводорода. Ученые сосредоточились на развитии соотношения между двумя основными группами растений — солончаковыми травами и осоками — и изменением концентрации CO₂. Часть участков была подогрета на 5 °C с помощью нагревательных кабелей и ламп, а в другие подмешивали дополнительный углекислый газ.
В самых теплых пробах без повышения CO₂ метаногены опережали конкурентов, быстрее поглощая сульфаты — молекулы серы в воде. Но ученых удивил обратный эффект в условиях повышенного CO₂: оно стимулировало обратное превращение сульфидов в сульфаты, что поддержало метанотрофов. Эти данные подсказывают, что рост CO₂ может частично смягчать эффект потепления, однако комплексное влияние на болотную биогеохимию требует дальнейшего изучения.
Прибрежные болота сейчас — крупнейший природный источник метана, мощного парникового газа, но при этом удерживают значительные запасы углерода и защищают побережья от штормов и поднятия уровня моря. Геохимик Университета Лондона Юэн Нисбет отмечает, что существующие модели недооценивают выбросы — «Мы до сих пор не понимаем, как именно болотные почвы будут реагировать на изменение климата».
Открытие Ли и коллег дает ключ к более точной оценке «источников и стоков» метана в будущем. Идентификация факторов, поддерживающих активность метанотрофов, может подсказать пути снижения эмиссии. Как подчеркивает соавтор исследования Джиневьева Нойс из Смитсоновского центра экологических исследований, — «Предсказать, что произойдет, невозможно без понимания всех малых деталей».
Кстати, не только болота таят климатические сюрпризы — даже чистейшие родники могут оказаться ловушкой. Недавние исследования показали, что подземные воды выбрасывают парниковые газы куда активнее, чем мы думали.
