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

19164Уязвимые обучающие приложения открывают доступ к облакам Fortune 500 для криптомайнинга 19163Почему ботнет SSHStalker успешно атакует Linux уязвимостями десятилетней давности? 19162Microsoft устранила шесть уязвимостей нулевого дня и анонсировала радикальные изменения в... 19161Эскалация цифровой угрозы: как IT-специалисты КНДР используют реальные личности для... 19160Скрытые потребности клиентов и преимущество наблюдения над опросами 19159Академическое фиаско Дороти Паркер в Лос-Анджелесе 19158Китайский шпионский фреймворк DKnife захватывает роутеры с 2019 года 19157Каким образом корейские детские хоры 1950-х годов превратили геополитику в музыку и... 19156Научная революция цвета в женской моде викторианской эпохи 19155Как новый сканер Microsoft обнаруживает «спящих агентов» в открытых моделях ИИ? 19154Как новая кампания DEADVAX использует файлы VHD для скрытой доставки трояна AsyncRAT? 19153Как новые китайские киберкампании взламывают госструктуры Юго-Восточной Азии? 19152Культ священного манго и закат эпохи хунвейбинов в маоистском Китае 19151Готовы ли вы к эре коэффициента адаптивности, когда IQ и EQ больше не гарантируют успех? 19150Иранская группировка RedKitten применяет сгенерированный нейросетями код для кибершпионажа
Ссылка