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

19521Банковский троян VENON на Rust атакует Бразилию с помощью девяти техник обхода защиты 19520Бонобо агрессивны не меньше шимпанзе, но всё решают самки 19519Почему 600-килограммовый зонд NASA падает на Землю из-за солнечной активности? 19518«Липовый календарь»: как расписание превращает работников в расходный материал 19517Вредоносные Rust-пакеты и ИИ-бот крадут секреты разработчиков через CI/CD-пайплайны 19516Как хакеры за 72 часа превратили npm-пакет в ключ от целого облака AWS 19515Как WebDAV-диск и поддельная капча помогают обойти антивирус? 19514Могут ли простые числа скрываться внутри чёрных дыр? 19513Метеорит пробил крышу дома в Германии — откуда взялся огненный шар над Европой? 19512Уязвимости LeakyLooker в Google Looker Studio открывали доступ к чужим базам данных 19511Почему тысячи серверов оказываются открытой дверью для хакеров, хотя могли бы ею не быть? 19510Как исследователи за четыре минуты заставили ИИ-браузер Perplexity Comet попасться на... 19509Может ли женщина без влагалища и шейки матки зачать ребёнка естественным путём? 19508Зачем учёные из Вены создали QR-код, который невозможно увидеть без электронного... 19507Девять уязвимостей CrackArmor позволяют получить root-доступ через модуль безопасности...
Ссылка