Скрит океански източник на метан може да се усили

Откритие в повърхностните води

Ново изследване, публикувано в списание Proceedings of the National Academy of Sciences, показва, че океанските повърхностни води могат да бъдат значителен източник на метан дори при наличие на големи количества кислород. Резултатите променят досегашната представа, според която морският метан се свързва предимно с анаеробни среди като блатисти терени или дълбоки седименти без кислород.

Екип от Университета в Рочестър, САЩ – воден от доцент Томас Уебър от Катедрата по науки за земята и околната среда, заедно с докторанта Шънюй Ван и постдокторанта Хуайжун Сюй – идентифицира специфичен микробен механизъм, който обяснява присъствието на метан в кислородни повърхностни води.

Как бе направено изследването

Изследователите са анализирали глобална база данни и са използвали компютърни модели, за да открият корелации между наличните хранителни вещества и концентрациите на метан. Анализът показва, че определени бактерии разграждат органичен материал и отделят метан, но само при условия на недостиг на фосфат в околната вода.

Моделите и данните сочат, че фосфатът е ключов за потискане на този микробен процес. Когато фосфатът е наличен в достатъчни количества, разграждането на органични материали не води до значително производство на метан от тези бактерии. В условия на дефицит обаче метановото производство се активира.

Връзката с климатичните промени

Изследването разглежда и как глобалното затопляне може да повлияе на този механизъм. Загряването на океана стимулира увеличаване на температурната разлика между повърхностните води и по-дълбоките слоеве, което засилва стратификацията и забавя вертикалното смесване. Това вертикално смесване е основният начин, по който фосфатите и други хранителни вещества се доставят от дълбочините към повърхността.

Според моделите на екипа намаленото смесване ще доведе до по-често или по-продължително изчерпване на фосфата в повърхностните води. Такива условия биха създали благоприятна среда за размножаването на микроби, които произвеждат метан, което от своя страна би увеличило емисиите на този силно въздействащ парников газ.

Ако този сценарий се реализира в голям мащаб, океанът би могъл да допринесе за допълнително увеличение на атмосферните нива на метан, създавайки потенциална положителна обратна връзка: по-топли океани → повече метан → допълнително затопляне.

Последствия и коментари от екипа

Метанът е мощен парников газ и увеличаването на неговите емисии от океана представлява тревожен сигнал за климата. „Това означава, че недостигът на фосфат е основният фактор, който определя производството и изпускането на метан в открития океан“, казва доцент Томас Уебър, цитиран в изследването.

Уебър добавя, че резултатите на екипа имат пряк принос за подобряване на климатичните прогнози. „Нашето проучване ще помогне да се запълни празнина в климатичните прогнози, които често пренебрегват взаимодействието между променящата се околна среда и естествените източници на парникови газове в атмосферата“, казва Томас Уебър.

Какво следва

Проучването предлага нова перспектива за наблюдение и моделиране на биогеохимичните процеси в океана. Следващите стъпки включват по-детайлни полеви измервания и усъвършенстване на моделите, за да се оцени доколко широко разпространен е този механизъм и как ще се променя във времето с продължаващото затопляне на планетата.

Към момента изследването дава солидна основа за разглеждане на фосфатния дефицит като ключов фактор при оценка на океанските емисии на метан и подчертава необходимостта от интегриране на такива биологични процеси в глобалните климатични сценарии.