Исследование, проведенное учеными Университета Лозанны, пролило свет на механизм выброса углекислого газа (CO₂) Женевским озером. Как и большинство озер мира, оно является источником парниковых газов, главным образом CO₂. Ежегодный объем выбросов углекислого газа, исходящий от озера, сопоставим с выбросами автотранспорта города Лозанны, где проживает около 150 000 человек. Долгое время считалось, что основной причиной выбросов являются биологические процессы, а именно разложение органического материала, поступающего в озеро вместе с дождевой водой из окружающих почв. Этот процесс приводит к выделению CO₂ при разложении микроорганизмами растительных и животных остатков.
Однако это объяснение не подходит для Женевского озера. В отличие от многих других водоемов, оно получает очень мало органики со своих берегов, и его углеродный баланс, в теории, должен оставаться нейтральным. Летом, во время фотосинтеза, водоросли поглощают CO₂, компенсируя его зимнее выделение. Тем не менее, озеро продолжает выделять значительное количество углекислого газа. В чем же причина?
Ученые из Университета Лозанны обнаружили, что основной вклад в выбросы CO₂ вносит природный процесс эрозии горных пород, расположенных в бассейне озера. Когда дождевая вода попадает на скалы, происходят химические реакции, в ходе которых выделяются ионы бикарбоната и кальция. Эти ионы попадают в озеро, где летом, под действием тепла и активности водорослей, меняющих уровень pH воды, начинается процесс осаждения микрочастиц известняка (кальцита). Этот процесс, известный как кальцитовая преципитация, сопровождается высвобождением углекислого газа, придавая воде озера в теплое время года характерный молочно-голубой оттенок.
Такое открытие стало возможным благодаря уникальной исследовательской платформе LéXPLORE, размещенной на поверхности Женевского озера. Этот научный комплекс позволяет ученым проводить непрерывные и высокочастотные измерения различных параметров углеродного цикла. Платформа оснащена 109 сенсорами и позволяет собирать данные круглосуточно и в любую погоду. По словам профессора Мари-Элоди Перга, благодаря этим высокоточным наблюдениям и моделированию специалисты смогли выявить и объяснить ранее неизвестный компонент углеродного цикла.
Полученные результаты выходят за рамки одного озера. По словам Перга, обнаруженный механизм может применяться к крупным озерам по всему миру. «Для борьбы с глобальным потеплением важно иметь полное представление о том, как углерод естественным образом перемещается и трансформируется между континентами, водой и атмосферой,» — отметила она. Это знание помогает более точно оценивать источники и хранилища углерода и разрабатывать эффективные стратегии борьбы с климатическими изменениями.
Открытие механизма выброса углекислого газа через эрозию горных пород меняет подход к оценке парниковых выбросов озер и делает Женевское озеро моделью для изучения углеродного цикла других водоемов мира.
Тем временем ученые разработали реактор для улавливания углекислого газа прямо из воздуха.
