Древние озерные микробы вызвали 304

iStock/KLBahr

Подписываясь, вы соглашаетесь с нашими Условиями использования и политикой. Вы можете отказаться от подписки в любое время.

Наша планета имеет долгую историю глобального потепления, охватывающую миллионы лет, о чем свидетельствует недавнее исследование, опубликованное в журнале Geology, в котором рассказывается о ключевой эпохе 304 миллиона лет назад, во время позднепалеозойского ледникового периода.

Полученные данные свидетельствуют о повышении температуры поверхности моря, исчезновении континентального льда и затоплении суши океанической средой.

Доктор Лювэнь Ся и группа исследователей из Нанкинского университета (Китай) приступили к исследованию тайн древнего потепления.

Чтобы разгадать тайну, команда исследовала влияние выбросов метана из щелочных озер с уровнем pH от 9 до 12.

Метан, мощный парниковый газ, за ​​столетие может удерживать тепло в атмосфере в 28 раз эффективнее, чем углекислый газ.

Микроорганизмы, ответственные за производство метана, составляют значительную часть глобальных выбросов метана – 74 процента.

Понимание условий, которые позволяют этим микроорганизмам процветать, имеет решающее значение для понимания динамики изменения климата.

Исследователи сосредоточились на Джунгарском бассейне на северо-западе Китая, где они тщательно исследовали уровни метана, возникающие в результате микробной активности.

Ся и др., 2023 г.

Образцы керна со дна озера были подвергнуты тщательному химическому анализу, что позволило получить представление об источниках углерода, включая водные зеленые водоросли, фотосинтезирующие цианобактерии и экстремофильные галофильные археи, обитающие в среде с высоким содержанием соли.

В результате их исследований было сделано важное открытие: особый тип микроорганизмов, алкалофильные метаногенные археи, процветал в бескислородных условиях озера с низким содержанием сульфатов.

Этот микроорганизм использует энергию производства метана, выпуская его в атмосферу. Результаты показывают, что микробные выбросы метана в эту эпоху могли достичь ошеломляющих 2,1 гигатонн.

Исследователи связали этот всплеск выбросов метана с позднепалеозойским ледниковым периодом, отмеченным пиком содержания метана в атмосфере 304 миллиона лет назад. Они предполагают, что коллективное воздействие щелочных озер во всем мире могло существенно повлиять на уровень парниковых газов.

Только в северо-западном Китае выбросы метана могли превысить 109 гигатонн, что эквивалентно потенциальному парниковому воздействию до 7521 гигатонны углекислого газа.

Последствия этих выводов глубоки и подчеркивают влиятельную роль метана в формировании нашего климата. Потенциальные решения включают изменение pH озера, введение определенных глин или даже изменение дна озера.

Однако каждое решение имеет свой собственный набор экологических последствий. Кроме того, выявление щелочных озер во всем мире столкнется с собственными проблемами.

Полное исследование было опубликовано в журнале Geology.

Аннотация исследования:

Метан (CH4) является важным парниковым газом, но его поведение и факторы влияния в геологических временных масштабах недостаточно ясны. В этом исследовании исследовался позднепалеозойский ледниковый период (LPIA), который, как полагают, пережил период быстрого потепления примерно на 2000 лет. 304 млн лет назад, что могло быть аналогом современного потепления. Чтобы изучить возможные причины этого потепления, мы исследовали древние щелочные озера в Джунгарской котловине на северо-западе Китая. Результаты показывают, что микробный цикл CH4 здесь был сильным, о чем свидетельствуют значения карбоната δ13C (δ13Ccarb) >5‰, сдвиг ∼+0,6‰ между значениями δ13C пристана (δ13CPr) и фитана δ13C (δ13CPh), индекс 3β-метилгопана 9,5. % ± 3,0% и сильно отрицательные значения δ13C гопанов (от -44 ‰ до -61 ‰). Низкие концентрации сульфатов в щелочных озерах сделали метаногенных архей более конкурентоспособными, чем сульфатредуцирующие бактерии, а повышенные уровни растворенного неорганического углерода способствовали метаногенезу. Биогенные выбросы CH4 из щелочных озер, помимо CO2, возможно, способствовали быстрому потеплению климата.