К лекции «Газовая фаза почвы»

Где же находятся «легкие» планеты?

Когда рассуждают о глобальных эффектах, связанных с равновесием газов в атмосфере и парниковом эффекте, нередко сказывается незнание или неумение пользоваться основными законами экологии. Говорят, что тропические леса надо бдительно охранять от вырубания, так как они поглощают углекислый газ и выделяют кислород. И их за это нередко называют «легкими планеты». Охранять - да! Уникальные объекты. Но это не легкие (легкие животных поглощают кислород и выделяют СО₂), а скорее «антилегкие». Но не это главное. Главное, что тропические леса - климаксные образования. То есть природные формирования, находящиеся в равновесии: сколько поглотили, столько и выделили. И ни о каком спасении планеты от увеличения СО₂ в атмосфере с их помощью не стоит и говорить. А спасать будут растительные сообщества, которые стремительно растут, набирают за счет фотосинтеза биомассу. В этом случае кислород будет выделяться в непропорционально большем количестве (при фотосинтезе), чем СО₂ (при дыхании). Что же это за сообщества? Это быстро растущие деревья и кустарники в поймах рек, на вырубках - все, что быстро наращивает биомассу и в особенности древесные растения, - они долго сохраняют высокую скорость прироста за счет многоярусного строения фотосинтетической части.

  Выделять же углекислый газ, метан и другие так называемые парниковые газы будут преимущественно, конечно же не какие-либо заводы и фабрики, а прежде всего гидроморфные почвы и болота. Большинство ученых сходится на том, что среди источников углерода в атмосферу почвенное дыхание в 7-10 раз превосходит индустриальные выделения. В отношении же метана соотношение приходных и расходных статей неплохо изучено. Так, и по экспертным оценкам, и по разного рода балансовым расчетам, из 500-600 млн. т ежегодной эмиссии метана в атмосферу до половины может приходиться на долю гидроморфных наземных образований – болот, рисовников, пойменных почв. Для того, чтобы выделить наиболее значимые источники метана исследовали использовали метод решения обратной задачи: варьировали пространственное распределение функции мощности источника так, чтобы минимизировать возникающую ошибку - разницу между расчетом и наблюдениями (Hein R., Crutzen P.J., and Heimann M. 1997. Global Biogeochemical Cycle 11: 43-76; сообщения проф. Н.А.Паникова). И вот что получилось в результате таких расчетов

Таким образом, на долю почв (болот и рисовников) приходится примерно половина глобальной эмиссии.  А роль автоморфных почв в очистке атмосферы от метана за счет действия почвенных аэробов – метанотрофных бактерий не столь значительна и составляет около 7% (сравните с вкладом фотохимического стока – почти 90 % расходных статей).

Интересно, что в болотах этот газ либо сразу выделяется в атмосферу, либо до поры до времени в виде пузырьков находится внутри торфяной толщи. (Удивительный факт, - болото заполнено водой, а сама торфяная толща не насыщена водой; прежде всего за счет большого количества содержащихся в торфяной толще, как правило, на глубине 40-60 см, пузырьков с парниковыми газами). Стоит резко прогреть эту толщу, неразумно осушить, - и большие количества скоплений этих пузырьковых газов могут выделиться в атмосферу. Вот и получается, что прогревающиеся громадные верховые болота Западной Сибири и будут основным мировым поставщиком и хранилищем (в виде пузырьков!) парниковых газов. А для качественной оценки вклада тех или иных природных образований в «дыхание» и работу «легких планеты» не обязательно проводить долговременные эксперименты, надо лишь знать и уметь использовать экологические, биологические законы. И уметь их использовать. Недаром говорят: «Знание основных принципов может освободить от получения конкретного знания».