Ssylka

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

18590Является ли ИИ-архитектура, имитирующая мозг, недостающим звеном на пути к AGI? 18589Как Operation Endgame нанесла сокрушительный удар по глобальной киберпреступности? 18588Кибервойна на скорости машин: почему защита должна стать автоматической к 2026 году 18587Как одна ошибка в коде открыла для хакеров 54 000 файрволов WatchGuard? 18586Криптовалютный червь: как десятки тысяч фейковых пакетов наводнили npm 18585Портативный звук JBL по рекордно низкой цене 18584Воин-крокодил триаса: находка в Бразилии связала континенты 18583Опиум как повседневность древнего Египта 18582Двойной удар по лекарственно-устойчивой малярии 18581Почему взрыв массивной звезды асимметричен в первые мгновения? 18580Почему самые удобные для поиска жизни звезды оказались наиболее враждебными? 18579Смертоносные вспышки красных карликов угрожают обитаемым мирам 18578Почему самый активный подводный вулкан тихого океана заставил ученых пересмотреть дату... 18577Вспышка на солнце сорвала запуск ракеты New Glenn к Марсу 18576Как фишинг-платформа Lighthouse заработала миллиард долларов и почему Google подала на...