Песчаные водохранилища как неожиданные ловушки для углерода

В июле 2021 года команда ученых, включая Эбби Экленд, Ирину Оверим и Бранди Карлсон, исследовала дельту реки Рио-Гранде в штате Нью-Мексико. В условиях сильнейшей засухи река едва текла по узким протокам, когда внезапно на их глазах произошло резкое наводнение: вода стремительно поднялась, стала мутной, принесла мусор и мертвую рыбу. «Ух ты, вода действительно поднимается», — воскликнула Ирина Оверим. Команда срочно собрала пробы воды и осмотрела оборудование для фиксации показателей.
Песчаные водохранилища как неожиданные ловушки для углерода
Изображение носит иллюстративный характер

В лаборатории образцы воды и донных отложений из реки, водохранилища Elephant Butte и дельты были подвергнуты анализу. Эти данные сопоставили с историческими сведениями из архива Бюро мелиорации США, что стало возможным благодаря опыту Эбби Экленд, ранее стажировавшейся в этом ведомстве. Объединение полевых наблюдений и архивной информации позволило проследить динамику процессов на протяжении десятилетий.

Главный вывод исследования — водохранилища в засушливых регионах, такие как Elephant Butte, способны задерживать значительные объемы органического углерода в своих отложениях, фактически работая как углеродные ловушки. Этот эффект достигает максимума во время засух и внезапных паводков, когда органика быстро покрывается слоем осадков и не успевает разложиться с выделением углекислого газа. «Мы увидели, как формируется этот поток...», — отметила Экленд, описывая редкое явление гиперпикнального потока.

Гиперпикнальный поток возникает, когда вода в реке во время паводка насыщается взвешенным материалом настолько, что становится плотнее воды в водохранилище. Такой поток устремляется ко дну, захватывая органику и унося её в глубокие слои осадка. Аппаратура, размещенная у устья Рио-Гранде, зафиксировала этот процесс во время вспышки паводка. «Ключевое звено — роль гиперпикнального потока», — подчеркнула Экленд.

Засуха способствует ускоренному накоплению углерода на единицу площади, потому что водохранилище мельчает и площадь его поверхности уменьшается, а осадков с органикой поступает столько же или даже больше. Экленд объяснила: «Когда воды мало, площадь меньше, и всё оседает плотнее». Анализ архивных данных показал: именно такие периоды приносят максимальный вклад в общий объём захоронённого углерода.

Особенность этого исследования — впервые детально описан сам механизм доставки и захоронения углерода в водохранилищах через гиперпикнальные потоки. До сих пор подобные процессы в засушливых областях практически не изучались.

Работа продолжается: Оверим и Мариса Репаш из Университета Нью-Мексико недавно собрали новые пробы со дна Elephant Butte. В лаборатории Репаш проводят расширенный химический анализ, и предварительные результаты указывают на то, что объёмы захороняемого углерода даже выше, чем оценивала Экленд. «Мы нашли ещё больше углерода, чем предполагала Эбби», — сообщила Оверим.

Полученные данные могут быть полезны для специалистов по управлению водными ресурсами, поскольку роль водохранилищ в задержке углерода ранее недооценивалась. Кроме того, как отметила Оверим, «возрастает интерес к углеродному секвестрированию, особенно если появится рынок для хранения углерода в будущем».

Результаты исследования опубликованы в журнале Water Resources Research. Главный автор — Эбби Экленд. Работа опирается на данные полевых исследований 2021 года и вышла в начале 2024 года. Ключевые научные понятия включают углеродный поглотитель, гиперпикнальный поток и секвестрацию органического углерода — процессы, которые теперь становятся важными не только для науки, но и для экономики и экологии засушливых регионов.


Новое на сайте

20327Кости прерий: как истребление бизонов породило целую индустрию — и сама себя же уничтожила 20326Кто и зачем взламывает серверы Ollama и ComfyUI ради ключей от AWS? 20325Как злоумышленники спрятали командный сервер внутри блокчейна и почему его невозможно... 20324Брюссель заставляет Android делиться секретами с чужими ИИ-помощниками 20323WordPress: как два бага слились в одну критическую дыру, которую назвали wp2shell 20322Как китайские хакеры обманули DigiCert и украли сертификаты для подписи кода? 20321Что скрывается за уязвимостью, которую агентство США внесло в список активно используемых... 20320Автономные системы наступают быстрее, чем инфраструктура для управления ими: кто выиграет... 20319Почему в OpenSSL нашли дыру, съедающую память серверов, но не дали ей даже номер CVE? 20317SonicWall SMA 1000: как два бага превратили VPN-шлюз в бэкдор для атакующих 20316Может ли уязвимость в клиенте Zoom для Windows открыть доступ к чужому аккаунту без... 20315TELEPUZ: новый вредонос на C, который научился прятаться в Telegram, Steam и блокчейне... 20314Дома из дёрна: как исландцы триста лет прятались от холода под слоем земли и травы 20313Как один токен от чужого сервиса мог впустить злоумышленника в чужой аккаунт n8n?
Ссылка