Ученые обнаружили неожиданный источник метана, не связанный с животными
Метан, мощный парниковый газ, в основном образуется в почвах под мертвыми деревьями в так называемых лесах-призраках или прибрежных лесах, которые погибают из-за повышения уровня моря. Об этом 2 февраля пишет издание Science Daily.
Этот высвобождающийся метан на самом деле выделяется различными микроорганизмами. Исследователи хотели узнать, производят ли различные сообщества микробов газообразный метан в почве или в мертвых деревьях.
Они обнаружили, что, хотя газ метан образуется в почве, деревья действуют как фильтрующие соломинки, когда газ поднимается сквозь древесину. Микробы в древесине химически изменяют и потребляют газ по мере его подъема.
«Мы отслеживаем, откуда исходит метан, и обнаруживаем, что он исходит из почвы, и по мере того, как он движется по дереву, он также меняется», — сказал Марсело Ардон, доцент кафедры лесного хозяйства и ресурсы окружающей среды в Университете штата Северная Каролина.
«Метан обрабатывается, когда он проходит через эти коряги», — уточнил он.
Ожидается, что в качестве визуального признака изменения климата леса-призраки станут более распространенными вдоль побережья на юго-востоке из-за повышения уровня моря. В предыдущем исследовании Ардон и его коллеги обнаружили, что мертвые деревья важны для расчета выбросов парниковых газов из лесов-призраков. В своем новом исследовании ученые хотели понять источник метана.
Читайте также: На развалинах экологических мифов вырастут луга для выпаса коров
Чтобы ответить на этот вопрос исследователи проанализировали образцы газообразного метана из стоячих мертвых деревьев в лесах-призраках на пяти участках полуострова Альбемарль-Памлико на побережье Северной Каролины.
Они измерили концентрацию газа внутри деревьев, в почве и в воде. Они также отслеживали химические сигнатуры, оставленные микробами, которые производят и используют газ метан.
Метан состоит из двух элементов — водорода и углерода — и каждый из этих элементов может иметь молекулярную массу, отличную от других атомов того же типа, в зависимости от количества нейтронов в их ядрах. Эти вариации элементов называются изотопами, а поскольку они не радиоактивны, их называют стабильными изотопами. Исследователи проанализировали количество и типы стабильных изотопов каждого элемента, чтобы помочь им отслеживать метан.
«Сигнатура стабильного изотопа похожа на отпечаток пальца, по которому вы можете его опознать», — сказала первый автор исследования Мелинда Мартинес, бывшая аспирантка штата Северная Каролина, а ныне научный сотрудник Геологической службы США.
«В нашей предыдущей работе мы видели, что метан выходит из деревьев. Откуда он поступает? Он поступает из почвы, вырабатывается микробами или внутри самого дерева, когда оно разлагается?», — задалась вопросом ученый.
Они обнаружили, что концентрация метана обычно уменьшалась по мере того, как они поднимались над землей среди мертвых деревьев. Они также увидели доказательства изменения соотношения между более легкими и более тяжелыми изотопами как углерода, так и водорода от воды в земле до почвы и коряг.
Наконец, они взяли образцы с деревьев и поместили их в пробирки, чтобы увидеть, производят ли они какой-либо метан при изоляции в бескислородной среде, или использовался ли какой-либо метан в пробирке, богатой кислородом. Они обнаружили, что во флаконах производится или потребляется очень мало метана.
«Только пять из 100 проб из флаконов дали какие-либо существенные результаты, что является еще одним доказательством того, что метан, выделяемый стоящими мертвыми деревьями, происходит из почвы», — сказал Мартинес.
Выводы касаются только одного парникового газа, но исследователи говорят, что это важно, потому что понимание потоков метана важно для понимания воздействия на окружающую среду перехода от леса к лесу-призраку. По словам исследователей, метан обладает более высоким потенциалом согревания, чем углекислый газ.
«Важно иметь возможность понять, как метан перемещается по экосистеме», — сказал Мартинес.
«Эти районы призрачных лесов являются временными экосистемами; они станут болотами. Но даже во время переходного состояния мы хотим знать, как леса-призраки производят и перемещают этот парниковый газ».
