In:
Global Change Biology, Wiley, Vol. 29, No. 18 ( 2023-09), p. 5334-5351
Abstract:
На территории Западно‐Сибирской равнины сосредоточены запасы углерода глобального значения, включая наибольшую по площади систему болот в мире и наибольший по величине разведанных ресурсов углеводородный бассейн в мире. Недавно в регионе были найдены многочисленные локальные выходы метана (сипы), покрывающие 2,500 квадратных километров в поймах Оби, Иртыша и их притоков. Мы рассматриваем три гипотезы, объясняющие происхождение метана в сипах и пути их миграции: (H1) вертикальная миграция метана из меловых нефтегазоносных отложений по трещинам и разрывам в земной коре, (H2) высвобождение метана в процессе деградации реликтовой мерзлоты, расположенной в отложениях олигоценового возраста, (H3) горизонтальная миграция метана голоценового возраста из окружающих болот. Мы протестировали предложенные гипотезы, определив значения различных геохимических показателей в образцах газа и воды, взятых из сипов, болот и грунтовых вод региона на территории площадью 120,000 квадратных километров. Компонентный состав газа, радиоуглеродный возраст метана, а также состав стабильных изотопов свидетельствовали в пользу болотной гипотезы происхождения метана в сипах. Органика верховых болот оказалась основным субстратом для продукции метана, выходящего через сипы, однако высокая вариабельность значений его концентрации и состава стабильных изотопов указывала на то, что этот метан был продуцирован по разным метаболическим путям в двух геохимически отличающихся источниках. Сравнение значений этих параметров между сипами и верховыми болотами показало, что один из этих источников ‐ сами верховые болота, в которых метан, выходящий через сипы, был продуцирован по гидрогенотрофному пути. Второй из этих источников ‐ это, вероятно, грунтовые воды, в которых финальными стадиями разложения растворённого органического углерода, поступившего из верховых болот, являются хемолитоавтотрофный ацетогенез, сопряжённый с ацетотрофным метаногенезом. Проведённые исследования иллюстрируют важность горизонтальной миграции между типичными бореальными биогеоценозами посредством грунтовых вод, раскрывая механизмы связей между ними. Такая же горизонтальная миграция метана может происходить и в других регионах мира, в которых болота покрывают значительные площади, что может приводить к высокой эмиссии метана из рек и ручьёв, питаемых грунтовыми водами.
Type of Medium:
Online Resource
ISSN:
1354-1013
,
1365-2486
Language:
English
Publisher:
Wiley
Publication Date:
2023
detail.hit.zdb_id:
2020313-5
SSG:
12
