Размер:
A A A
Цвет: C C C
Изображения Вкл. Выкл.
Обычная версия сайта
EN

Федеральный исследовательский центр 
«Красноярский научный центр
Сибирского отделения Российской академии наук»

 Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»

Федеральный исследовательский центр 
«Красноярский научный центр
Сибирского отделения Российской академии наук»

Погибшие рачки могут превратить озера из поглотителей в источники углерода

25 июля 2022 г. Институт биофизики СО РАН

Погибшие рачки могут превратить озера из поглотителей в источники углерода

Международный коллектив ученых разработал модель естественной смертности зоопланктона в пресных озерах и оценил объем поступления органических веществ в водную толщу, связанный с разложением мертвых животных. Расчет потока важен тем, что органическое вещество мертвого зоопланктона может стимулировать микробную активность в озере и, тем самым, способствовать разложению всей накопленной и растворенной в воде органики. Следствием этих процессов будет увеличение выхода углекислого газа из озера в атмосферу. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Plankton Research.

В водных экосистемах важной частью углеродного цикла считается разлагающееся органическое вещество, в том числе мертвая биомасса, образующаяся при отмирании растений и животных. В летнее время для многих глубоких озер типично разделение водной толщи на слои разной плотности. Неживые частички органики оседают в слоях воды различной плотности с разной скоростью. В результате в озере могут сложиться условия, когда мертвое органическое вещество не погружается на дно, где оно, как это обычно считается, захоранивается, а задерживается в воде, разлагается микроорганизмами, и выделяется в атмосферу в виде парниковых газов.

Международный коллектив ученых в состав которого вошли исследователи ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» оценил роль погибших ветвистоусых рачков в круговороте органического углерода в озерах. Используя данные о численности рачков в толще воды и их гибели в немецком озере Штехлин, исследователи разработали эколого-математическую модель для расчета смертности зоопланктона и прогноза связанного с разложением мертвых животных выделения органического углерода в толщу воды. Исследователи выяснили, что органическое вещество, полученное из мертвой массы рачков, может стимулировать микробную активность в озере и в будущем превратить водоем из поглотителя в источник углерода.

В зоопланктонном сообществе озера доминировали несколько видов ветвистоусых рачков. Чтобы оценить вклад погибшего планктона в круговорот органического углерода, исследователи рассмотрели распад останков в толще воды и разработали модель, имитирующую эти процессы и предсказывающую распределение выделяемых органических веществ и углерода в озере по глубине. Выяснилось, что летом, когда озеро разделено на слои воды разной плотности, близкие скорости разложения мертвых рачков наблюдаются в теплой воде около поверхности и на глубине, где температура воды резко падает, а ее плотность растет.

Ученые также обнаружили неочевидные различия между разными видами в их вкладе в общий поток углерода, распределение органического вещества в толще воды и в способности стимулировать микробную деятельность. Показатели зависели от состояния популяций и экосистемы озера. Так, например, исследователи полагали, что маленькие рачки будут вносить меньший вклад в выделяемое органическое вещество. Однако общая смертность популяции мелкого вида была самой высокой среди всех исследованных видов, из-за чего их влияние наоборот оказалось наибольшим.

HUX9LCrSagcTpB4-PSGMQCgGly5N34YeG5vBhfKUAzR6-aC1pnee-9iC26IYiEKUvLSA6MtnfZG0sriqCTsO7tUe.jpg«В пресноводных водоемах мертвый зоопланктон, представляет собой большую часть разлагающегося органического вещества, что делает его останки повсеместным и потенциально обильным источником органического углерода. Вещество, выделяемое мертвым зоопланктоном в окружающую воду, содержит более 7000 соединений, многие из которых богаты азотом и серой и могут стимулировать микробную активность и ускорить разложение более стойкого органического вещества. Это может повлиять на вклад глубоких озер в цикл углерода. Мы прогнозируем, что в будущем, из-за глобального потепления, которое влияет на устойчивость разделения водной толщи на слои разной плотности, такой эффект будет усиливаться», — рассказал кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института биофизики СО РАН Александр Толомеев.

Исследование поддержано Российским фондом фундаментальных исследований и Немецким научным фондом (проект № 21-54-12003).




Поделиться:



Наверх