ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ СТОЯНИЯ ВОДЫ МОЖЕТ СНИЖАТЬ ЭМИССИЮ МЕТАНА ИЗ ПОЧВЫ
Глаголев М.В.

Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова
Институт лесоведения РАН, пос.Успенское, Московская обл.
Югорский государственный университет, Ханты-Мансийск


m_glagolev@mail.ru

Чаще всего математические модели потока метана из почв содержат в себе монотонно возрастающую зависимость эмиссии от уровня стояния воды. Этот уровень, в свою очередь, в значительной степени определяется интенсивностью и продолжительностью осадков, а также распределением и чередованием осадков во времени. Поскольку климатические модели предсказывают рост средней по земному шару суммы осадков с увеличением концентрации СО2, то на основании моделей эмиссии можно ожидать дальнейшего увеличения эмиссии метана. Однако вопрос моделирования почвенной эмиссии в условиях высокого стояния воды нуждается в дальнейшей разработке в связи с существующими многочисленными экспериментальными данными, показывающими, что эмиссия СН4 может падать, если вода стоит над поверхностью почвы. На основании опубликованных в литературе экспериментальных данных нами предлагается обсудить как само явление снижения эмиссии в условиях высокого стояния воды, так и относительно простую зависимость эмиссии метана от него, учитывающую и первоначальное возрастание эмиссии, и ее снижение после превышения уровнем воды некоторого порогового значения.

Ключевые слова: болота, метан, эмиссия, уровень воды, математическое моделирование.

Цитирование: Глаголев М.В. 2012. Высокий уровень стояния воды может снижать эмиссию метана из почвы // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. Т. 3. № 1(5). EDCCmis0003.


HIGH WATER TABLE CAN LOWER A METHANE EMISSION FROM SOIL


Glagolev M.V.

Climate models predict that the precipitation will increase under 2×CO2 scenario leading to raised water tables at some regions. The position of the water table within a peatland can have a large effect on CH4 emissions. Methane production occurs below the depth of the water table in anaerobic peat. Hence, the greater part of the peat profile that was anaerobic, the greater would be the expected flux. However depth of the water table affects the methane emission with complex interactions, so the effects of temporal variations in the water table level on methane emissions may be controversial. Methane emissions correlated negatively with depths of the water tables in some measurements: high methane emissions were associated with low water tables and vice versa. The suppression of methane emission by
a) filling the unsaturated pore space in peat during precipitation and the increased release rate (caused by a declining water table) could explain the result in time scale of some few days;
b) suppression of a plant-mediated mechanism of methane emission during super-high water table could explain the result in any time scale (the products of photosynthesis lead to increased root exudations which then promote the microbial formation of methane at depth; this methane is transported via the plant vascular system to the atmosphere; thus both plant-mediated methane production and transport are suppressed by high water table).
Also a drop in atmospheric pressure correlates with a precipitation. Hence, the greater part of the methane that was released during pressure dropping, the smaller would be the expected flux after precipitation (in condition of high water table).
The author acknowledge the financial support by the European Union FP7-ENV project PAGE21 under contract number GA282700.

Key words: Mires, Methane flux, Water table level, Mathematical models.

Скачать полный текст статьи (Full text)