Недостиг на фосфат отключва метанов източник в океана

Учени публикуваха ново изследване в списание Proceedings of the National Academy of Sciences, което открива неизвестен досега механизъм за производство на метан в океанските повърхностни води. Според изследователите, това явление може да бъде по-разпространено, отколкото се предполагаше досега, и да се засили с напредване на глобалното затопляне.

Какво е необичайно за метана в повърхностните води

Дълго време метанът в атмосферата се свързва предимно с анаеробни среди — като блатове или дълбоки седименти, където липсва кислород. Въпреки това наблюдения показват постоянни емисии на метан от океански води с високо съдържание на кислород, което е парадоксално предвид познатите биохимични пътища за производство на този газ.

Екипът от Университета в Рочестър, САЩ — доцент Томас Уебър заедно с докторанта Шънюй Ван и постдокторанта Хуайжун Сюй — разгледа този проблем чрез анализ на глобална база данни и чрез компютърни модели, за да идентифицира възможни обяснения.

Откритият микробен механизъм

Изследването показва, че специфични бактерии могат да образуват метан при разграждането на органични вещества и това се случва при условие на дефицит на фосфат. С други думи, наличието или липсата на този основен хранителен елемент определя дали определени микроби ще произвеждат метан в добре оксигенирани води.

Според авторите, недостигът на фосфат стои в основата на производството и освобождаването на метан в открития океан. Това пренарежда разбирането за географското и екологичното разпространение на естествените източници на този парников газ.

Връзката с климатичните промени

Проучването разглежда и как климатичните промени могат да повлияят на описания механизъм. Затоплянето на океана от повърхността надолу усилва стратификацията — увеличава се разликата в плътността между повърхностните и по-дълбоките води. По-силната стратификация забавя вертикалното смесване, което иначе доставя хранителни вещества като фосфати от дълбочина към повърхността.

Моделираните резултати на изследователския екип показват, че при по-слабо вертикално смесване повърхностните води може да изпитват по-голям дефицит на фосфат. Това би създало благоприятни условия за микробите, които произвеждат метан, и би увеличило емисиите на този газ от океана към атмосферата.

Възможна обратна връзка

Повишените емисии на метан биха имали значителни климатични последствия, тъй като метанът е силно действащ парников газ. Увеличаването на метановите емисии от океана може да допринесе за допълнително затопляне, което на свой ред да засили стратификацията и да доведе до още по-голям недостиг на фосфат на повърхността — кръгова, самоусилваща се обратна връзка.

Екипът предупреждава, че този потенциален цикъл представлява тревожна динамика между променящата се околна среда и естествените източници на парникови газове.

Значение за климатичните прогнози

Авторите отбелязват, че откритият механизъм може да запълни съществуваща празнина в климатичните модели, които често не вземат предвид взаимодействието между променящите се физични условия на океана и биогеохимичните реакции, водещи до емисии на парникови газове. По-доброто представяне на такива естествени източници в прогностичните модели ще помогне за по-точна оценка на бъдещите промени в климата.

Резултатите подчертават нуждата от допълнителни наблюдения и включване на биогеохимични процеси при оценка на емисиите на метан от океаните, особено в региони с вече ниски нива на фосфор.