托国立科学家将发现为什么西伯利亚河流中的二氧化碳“飙升”
22.02.2018
托国立《生物、气候、景观》卓越中心的员工们正在研究鄂毕河的小支流在水化学建立和气体机制中的作用。特别是,科学家们将试图找出西伯利亚小型河流中СО2高含量的原因-温室气体的主要组成部分之一。基础研究将帮助人们解决不同的问题,例如,明白海外的现象(缺氧)并且预测在地球大气中因为西伯利亚河流中二氧化碳上升而造成的全球后果。

托国立生物科研所的高级科研员谢尔盖•沃罗别夫说:“西西伯利亚是向大气和北冰洋提供碳和其他化学元素的重要供应方。在这个过程中起到重要作用的是小支流。它们的特点是碳和金属异常多,甚至是比大型河流多出1-2个数量级”。

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之前“河流的毛细血管”并没有得到密切关注,所以迄今为止对水流从土壤流入到开放水体时时怎样变化的没有明确的说法。在2014-2017年《生物、气候、景观》实验室的员工们根据到时奥列格•波克罗夫斯基-地理化学环境实验室欧洲联盟(LEA LEAGE)协调人和日中峰天文台科学家(法国、图卢兹)的倡议,对1500千米的河段进行了采样:从瓦休甘沼泽到苔原。分析显示,小型支流比大型水体含有高出10-30倍的二氧化碳和甲烷。

谢尔盖•沃罗别夫说:“所有细小的水流都是来自沼泽,这就是为什么它们的水体中含有大量溶解的有机物质的原因。此外,水体中的有机物质活性会退化,二氧化碳在水中的浓度将增加,也会在含量增多的同时将其排放到空气中。对西伯利亚河流中有机物质分解的机制到目前为止研究的很少,但是在其积极参与到光降解的过程有着很有把握的猜测-在太阳辐射的影响下有机物质进行分解”。

根据了解,河流越大,有机物质就越难分解,相反,在很小的河流中有机物质反而不太稳定并且生物物质分解的越活跃。生物学家们想解释这种规律的产生原因。除此之外,到目前为止人们不是完全清楚冬季二氧化碳和氧气浓度确定的过程。科学家们尝试回答这些问题,例如为什么是发生在鄂毕河,哪里的有机物、二氧化碳、硫化氢和甲烷的含量比西西伯利亚的小型河流低一些,以及冬天冻住的河流会导致鱼类大量死亡,展现的情况就更为剧烈。
在由俄罗斯基础科研基金会支持的项目(项目№18-05-00404 А)框架内,托国立的研究人员将对鄂毕河的小型支流有机物转化的机制和将温室气体排入到大气中的机制开展研究。正如谢尔盖•沃洛别耶夫强调的那样,考虑到托木斯克州庞大的水体数量,即130000多条河流,它们将对全球气候变化和形成产生巨大的影响。
托国立科学家开展的基础研究的结果具有很重要的现实意义。它们将有助于理解在鄂毕河水体形成海外现象的原因并且预测它们的变化,并且根据可能的气候情景来预测鱼群的体积。