Запаси вуглецю, що накопичувалися тисячоліттями в торфових ґрунтах басейну річки Конго, просочуються у водні об’єкти, такі як озера та річки. Причини цього явища досі нез’ясовані, проте науковці попереджають, що екваторіальні торфовища можуть бути близькими до критичної точки.
Чорноводні озера та річки в центральному басейні Конго викидають вуглець, якому майже 3500 років. (Фото: Матті Бартель / ETH Zurich) Підпишіться на нашу електронну розсилку
Нова наукова робота вказує на те, що озера і річки з чорною водою в басейні річки Конго випускають у навколишнє середовище стародавній вуглець. До цього вчені вважали, що цей вуглець надійно зберігається у довколишніх торфовищах, проте дослідження доводить, що це не так.
Це відкриття йде врозріз з усталеною думкою, що старий вуглець, який міститься в торфі, залишається закритим під землею, даючи підстави вважати, що деякі екваторіальні торфові території можуть трансформуватися з поглиначів вуглецю в значні джерела вуглецю.
Дрейк і його колеги здійснили три експедиції для досліджень до басейну річки Конго протягом останніх чотирьох років. Зокрема, наукова група відправилася до Центрального кювету, регіону лісів і боліт площею 56 000 квадратних миль (145 000 квадратних кілометрів) у Демократичній Республіці Конго, де зосереджений найбільший відомий на планеті комплекс тропічних торфовищ. У самому центрі та на південь від Центрального кювету лежать два великих озера з чорною водою — озеро Маї Ндомбе та озеро Тумба — а через нього протікає велика річка з чорною водою, річка Рукі, у напрямку захід-північний захід, щоб з’єднатися з річкою Конго.
У чорноводних озерах і річках міститься висока концентрація рослинних решток, що розкладаються, або розчиненого органічного вуглецю, що зумовлює їх чорний колір. Ця розчинена органічна речовина, поряд з прямим надходженням вуглекислого газу (CO2) з навколишніх боліт і лісів, спричиняє надмірні концентрації CO2 в озерах Маї Ндомбе і Тумба, а також у річці Рукі. Як наслідок, ці води викидають значну кількість CO2 в атмосферу.
Однак, важливо відзначити, що раніше не вважалося, що жоден з CO2 не походить зі стародавнього торфу Кювет-Чентраль, тому що ці відкладення, захищені від розкладання завдяки їх бідному на кисень і заболоченому середовищу, вважалися надзвичайно стабільними.
Але в науковій статті, опублікованій 23 лютого в журналі Nature Geoscience, Дрейк і його колеги прийшли до діаметрально протилежного висновку. Їхні результати показали, що значна частина CO2, що виходить з чорних водних об’єктів Кювет-Сентрал, походить з торф’яного вуглецю, вік якого оцінюється від 2170 до 3500 років.
«Ми були дуже здивовані, тому що повністю розраховували, що вуглекислий газ буде сучасним», — зауважив Дрейк.
Дослідники сформулювали свої висновки на основі вимірювань, які вони провели на озері Маї Ндомбе у 2022 та 2024 роках, а також на озері Тумба та річці Рукі у 2025 році. Вони дісталися до озера Маї Ндомбе на невеликих човнах, що було важко через сильний вітер, який ледь не перевернув їх, розповів Дрейк.
Вчений Пенчжі Чжао готується до ще одного дня взяття проб. До більшості місць практично неможливо дістатися суходолом. Тому для доступу до цих важкодоступних місць у центральному басейні річки Конго використовувалися невеликі човни. (Фото: Матті Бартель / ETH Zurich)
«Екосистеми залишаються у відносно незайманому стані», — повідомив він. «Навколо озера Маї Ндомбе є кілька невеликих поселень і сіл, але їх дуже мало».
Наукова група виміряла осадові відкладення, парникові гази, розчинений органічний вуглець і розчинений неорганічний вуглець, який включає розчинений CO2, бікарбонат-іони (HCO3–) і карбонат-іони (CO32-). Згодом, в лабораторних умовах, науковці проаналізували свої зразки за допомогою високоточної спектрометрії, щоб відокремити сучасний вуглець від рослин та більш давній вуглець від ґрунтів.
«Оскільки органічний вуглець в озері був сучасним, ми припустили, що неорганічний вуглець також буде таким, тому спочатку ми проаналізували лише один зразок для перевірки», — зазначив Дрейк. Але коли з’ясувалося, що близько 40% неорганічного вуглецю в цьому зразку має вік тисячі років, наукова група вирішила перевірити решту зразків.
Результати були аналогічними по всьому озеру Маї Ндомбе, тому науковці повернулися до Центрального кювету, щоб взяти проби з озера Тумба та річки Рукі. Обидва містили велику кількість неорганічного вуглецю, що утворився зі стародавнього торфу, що свідчить про те, що мікроби в регіоні розщеплюють торф’яний вуглець на CO2 і метан, які згодом просочуються в озера і річки, перш ніж вийти в атмосферу.
У місці злиття річок Фімі та Кавай у басейні річки Конго темна вода з лісових ландшафтів зустрічається з водою кольору іржі, забарвленою оксидами заліза з саван. (Фото: Матті Бартель / ETH Zurich)
За підрахунками, Кювет Централе містить третину вуглецю, що зберігається в тропічних торфовищах по всьому світу, що дорівнює приблизно 33 мільярдам тонн (30 мільярдам метричних тонн). Не виключено, що нещодавні втрати вуглецю стародавнього торфу пов’язані з утворенням нових торф’яних родовищ, і в такому випадку це явище може вказувати на повернення природи до стану рівноваги, згідно з дослідженням. Але існує також імовірність того, що зміна клімату дестабілізує давно поховані відкладення, і що торфовища басейну річки Конго наближаються до переломного моменту.
«Цей шлях розвитку підкреслює надзвичайну вразливість», — зауважив Дрейк. «Якщо регіон у майбутньому страждатиме від посухи, цей механізм експорту може пришвидшитися, потенційно перетворивши ці великі резервуари вуглецю з поглинача на значне джерело надходження в атмосферу».
Надалі науковці проаналізують воду, що міститься в торфі басейну річки Конго, щоб з’ясувати, чи вивільняють мікроби стародавній вуглець, і якщо так, то яким чином.
«Зрештою, ми прагнемо підтвердити, чи відбувається цей процес по всій кюветній центральній зоні, та кількісно визначити швидкість окислення, щоб з’ясувати, чи є цей витік природною базовою лінією чи ознакою нестабільності в цьому великому резервуарі вуглецю», — підсумував Дрейк.
ТЕМИ
Sourse: www.livescience.com