20/08/2018
0
В связи с глобальным изменением климата все актуальней становятся вопросы концентрации углекислого газа в атмосфере. Проблемы, связанные с обменом углерода между атмосферой и водными объектами, также набирают интерес. Но большинство мировых исследований в этом направлении концентрируется на изучении газообмена между атмосферой и Мировым океаном.
«Существуют данные, что основную роль в балансе СО2 играют не тропические леса и суши, а именно Мировой океан. Ведь СО2 — это поток через живые организмы, а живых организмов в океане гораздо больше», — говорит кандидат биологических наук Борис Адамович.
При этом изучению газообмена между атмосферой и пресными водами уделяется не столько внимания. И это не совсем справедливо:
«Пресные воды хоть и составляют всего 2% воды на земле, но концентрация жизни там на единицу объема выше, чем в Мировом океане. Получается, что пресные водоемы — непропорционально своей площади — играют очень важную роль в потоке СО2», — говорит ученый.
Борис Владиславович возглавляет научно-исследовательскую лабораторию гидроэкологии БГУ. Огромная часть работы лаборатории сконцентрирована на изучении углеродного баланса Нарочанских озер (озеро Нарочь, Мястро, Баторино).
«На примере трех озера мы хотим разобраться в вопросе: озеро — это накопитель СО2 или источник СО2 для окружающей среды?»
Часть этой работы уже публиковалась, она посвящена потокам диоксида углерода в атмосферу. Ученые попытались проследить, как отличается эмиссия углерода в зависимости от трофического статуса озера.
Трофический статус озера характеризует содержание хлорофилла и фосфора в воде, а также его прозрачность. Выделяют четыре основных типа водоемов: олиготрофные, мезотрофные, эвтрофные, гиперэфтрофные. Олиготрофные имеют высокую прозрачность и незначительное содержание биогенных веществ. Соответственно каждая последующая категория имеет более низкую прозрачность и более высокое содержание биогенных веществ. Озеро Нарочь является мезотрофным с признаками олиготрофии, озеро Мястро — мезотрофным, Баторино — эфтрофным.
Специалисты брали пробы воды и анализировали их на ряд показателей (щелочность, ph и др.), по модели строили баланс СО2. Согласно таким расчетным данным, чем выше трофический статус озера, тем более оно склонно к поглощению СО2.
«Считается, если озеро олиготрофное, вода прозрачная, то это должен быть для атмосферы источник СО2. Это логично, потому что синтеза в таком озере немного, и, значит, оно должно выпускать СО2 в атмосферу», — говорит гидробиолог.
В мае и августе (начало и конец вегетационного периода) на озерах Нарочь и Мястро наблюдается эмиссия СО2 в атмосферу. А в середине вегетационного периода, когда развитие растительности достигает максимального уровня, наблюдается поглощение СО2. На озере Баторино на протяжении большей части вегетационного периода наблюдается сток углерода в воду.
«В летние месяцы выше развитие всех первичных продуцентов, они активнее формируют свои тела. А значит, больше и потребляют. Чем больше в воде кислорода и выше в воде фотосинтез, тем меньше в ней становится количество СО2 ».
Сейчас ученые хотят сравнить данные, полученные расчетным путем, и данные непосредственного измерения углерода в воде. Также большой интерес представляет время суток, когда именно происходит выброс/поглощение.
«Для наземных экосистем все предельно ясно: выброс СО2 происходит ночью. С водными объектами не совсем понятно, вода — это буфер. Поэтому мы замеряли углерод сутки, чтобы понять. По предварительным данным могу сказать, что потоки одинаковы в течение всего дня», — говорит Борис Адамович.
Пока специалистам удалось измерить инструментальным путем потоки углерода только на озере Нарочь, в этом году им предстоит проделать такую же работу с двумя другими озерами. И к концу года можно будет сравнить инструментальные данные с расчетными. Но изучение потоков углерода «вода–атмосфера» специалисты лаборатории рассматривают лишь как часть большой работы по исследованию углеродного баланса озер, в котором, кроме потоков в/из атмосферы, присутствует еще ряд компонентов.
