Зарубежные и российские исследователи начали изучать роль, которую играют микроорганизмы, проживающие в зоне вечной мерзлоты, в глобальном потеплении. Ее могут ограничить именно эти микроорганизмы, как сообщили корреспондентам РИА Новости из Российского научного фонда (РНФ).
С 1750 по 2020 год средняя температура Земли возросла на один градус, тем не менее, за последние 70 лет в зонах вечной мерзлоты наблюдалось усредненное потепление на четыре градуса. Когда мерзлота приходит в состояние таяния, в почве появляются условия для активного развития микроорганизмов, отвечающих за переработку замороженного древнего углерода в метан. Газ становится причиной дополнительного потепления, попадая в атмосферу.
По информации Всемирной Организации Здравоохранения, глобальное потепление ведет к изменениям в здоровье населения.
Замечено, что метан представляет большую опасность в контексте потепления, так как объем газа, необходимый для увеличения температуры на один градус, в 17 раз меньше. Таким образом, активность микробов, присутствующих в вечной мерзлоте, может влиять на динамику глобального потепления, хотя пока эта сила практически не учитывается в прогнозах.
Команда исследователей, составленная из ученых из «Центра научных исследований и разработок» (ЦНИР, Великий Новгород), Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна, Института проблем машиноведения РАН (Санкт-Петербург), а также Калифорнийского и Говардского университетов (США) рассмотрели влияние числа видов микроорганизмов в почве на скорость таяния мерзлоты и циклы потепления. Использовалась математическая модель Гуди, которая имитирует динамику атмосферы планеты. Данная модель представляет атмосферу как систему отдельных ячеек, в которых воздух циркулирует: греется у поверхности Земли, поднимается наверх, а затем охлаждается и возвращается обратно. Чтобы оценить, как метан, генерируемый микроорганизмами, влияет на эту систему, авторы расширили модель Гуди, применив функции, описывающие содержание парникового газа, которое когда-то было синтезировано бактериями.
Исследование охватило два потенциальных сценария: когда микроорганизмов не очень много, и когда их количество весьма значительно. Авторы предположили, что каждому виду микроорганизмов свойственна определенная температура, наиболее благоприятная для жизни. Когда температура почвы достигает оптимального значения, бактерии начинают активно размножаться и выделяют большое количество метана. Результаты исследования указывают на то, что если разнообразие микроорганизмов ограничено двумя-тремя видами (с примерно одинаковой оптимальной температурой), система оказывается неустойчивой. Это может привести к массовому выбросу метана в атмосферу и, соответственно, к быстрому потеплению. Однако, если видов бактерий много, и их оптимальные температуры различаются, то это может предотвратить резкое выделение парникового газа.
«Мы смогли доказать, что время, когда возможен резкий скачок температуры на Земле, связано с микробиотическим разнообразием, которое само зависит от влажности, температуры, наличия в почве частиц питательных веществ и химического равновесия. Мы не способны влиять на разнообразие микроорганизмов, однако обнаруженные закономерности следует учитывать при создании прогнозов о будущем потеплении», — сказала Елена Савенкова, участник проекта и старший специалист ЦНИР, поддерживаемого грантом РНФ.
Любое использование материалов допускается только с указанием источника infopovod.ru
