Ученые исследовали новый природный источник метана в поймах рек
Исследование потоков метана из пойм рек Западной Сибири провел международный научный коллектив, в состав которого вошел сотрудник МГУ, 8 ноября сообщает пресс-служба университета.
Изучение природных источников метана, второго по вкладу в парниковый эффект газа после углекислого, важно для правильного построения математических моделей прогноза изменения климата. Особенно если учесть, что у метана потенциал вклада в глобальное потепление (на период в 100 лет) в 23 раза выше, чем у углекислого газ.
Поэтому коллектив ученых провел исследование недавно выявленных новых природных источников метана, которыми являются поля сипов — длинных и узких участков насыщенного водой грунта вдоль русел рек площадью до десятка квадратных метров.
На этих полях расположены многочисленные, без растительности, небольшие участочки с отверстиями, воронками, кратерами, из которых выходят грунтовые воды и пузырьки метана — сипы. Таких полей много в поймах рек в центре Западно-Сибирской низменности, в том числе Иртыша и Оби, которые и стали объектом исследования научной группы.
Его результаты авторы представили в статье «Метан в наземных источниках Западной Сибири: происхождение, транспортировка и метаболические пути образования», опубликованной в журнале Global Change Biology.
Поскольку Западно-Сибирская низменность сильно заболочена, а болота — это мощный природный источник метана, то исследователи выдвинули несколько гипотез о происхождении метана, выходящего из сипов. По одной из них — это выход метана мелового возраста (66–145 млн лет) из глубоких нефтяных коллекторов вдоль разломов и трещин из-за протаивания глубоко залегающих многолетнемерзлых пород.
По другой — это метан олигоценового возраста (23,03–33,9 млн лет), захваченный деградирующей вечной мерзлотой. Третья гипотеза предполагала, что через сипы выходит метан вследствие горизонтальной миграции газа, образующегося в окрестных болотах голоценового возраста (до 12 тыс. лет).
Проверку этих гипотез исследователи провели, взяв пробы газа и воды с 50 участков в исследуемой зоне, занявшей 120 000 кв. км. Для исследования проб были использованы несколько биогеохимических методов, с помощью которых был изучен состав легких углеводородов, определены соотношения стабильных изотопов в метане, двуокиси углерода и воде.
Кроме того, было проведено радиоуглеродное датирование метана, выходящего из сипов. Его возраст составил от 4,2 до 8,0 тыс. лет, то есть его происхождение относится к голоценовому периоду.
Проведенный анализ изотопного состава метана из сипов и образующегося в настоящее время микробами-метаногенами в окружающих торфяниках дает основание предполагать, что газ из верховых болот вместе с водой мигрирует в сипы в поймах рек.
Один из авторов статьи, старший научный сотрудник кафедры физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ Михаил Глаголев прокомментировал результаты исследования:
«Полученные результаты показывают тесную связь между торфяниками, грунтовыми водами и поймами рек в низменностях Западной Сибири с точки зрения путей миграции метана из наземных экосистем в водные и его возможных крупных выбросов в атмосферу. Этот путь в наземном метановом цикле может быть упущен из виду в других регионах, где широко распространены верховые болота».
Ученый считает, что необходимы дальнейшие исследования, которые позволят выявить экологические факторы, влияющие на уровень концентрации метана в водах сипов и оценить вклад метана из сипов низменностей Западной Сибири в глобальный бюджет метана, а также установить для этого региона биогеохимию трансформации углерода.
