Значительные выбросы парниковых газов от затопленных сухих земель в бассейне озера Кати Танда — Лэйк-Айр в Австралии

Когда сухие земли вдруг «вздыхают»

Большая часть суши Земли большую часть года сухая, но эти территории могут кратковременно превращаться в огромные мелководные озёра и водно-болотные угодья после редких, сильных дождей. В этом исследовании изучено, что происходит с воздухом, когда один из крупнейших пустынных бассейнов центральной Австралии внезапно затапливается. Работа показывает, что эти кратковременные «внутренние моря» могут выделять удивительно большие порции парниковых газов, что имеет значение для понимания и прогнозирования климатических изменений.

Пробуждается гигантский внутренний бассейн

Бассейн Кати Танда — Лэйк-Айр в центральной Австралии — одна из крупнейших в мире замкнутых водосборных систем, занимающая около одной седьмой части континента. Большую часть времени это ландшафт сухих русел рек, пыльных пойм и обширного солёного озера. В начале 2019 года два крупных дождевых события в северных притоках бассейна отправили медленно движущиеся паводковые воды на тысячи километров по широким, плоским речным системам. В течение нескольких месяцев обычно сухие поймы и донные отложения озёр были покрыты мелководьем на площади, которая временами превышала 30 000 квадратных километров. Эта редкая трансформация дала возможность измерить, сколько диоксида углерода, метана и закиси азота перешло с недавно затопленной поверхности в атмосферу.

В погоне за паводком с воздуха

Поскольку бассейн удалённый, а дороги во время наводнений становятся непроходимыми, исследователи использовали вертолёт и автомобили для сбора проб воды вдоль примерно 2200 километров рек, паводковых вод, пойм и озёр. Они измеряли растворённые газы в воде и базовые параметры, такие как температура, солёность, кислород и поток. На основе этих данных рассчитывали, с какой скоростью газы переходят из воды в воздух в разных типах затопленных ландшафтов — например в быстро текущих руслах, в медленно стоячих водах пойм и на открытой поверхности самого озера Кати Танда — Лэйк-Айр. Затем спутниковые снимки НАСА использовали для отслеживания площади влажных или затопленных участков каждый день в 2019 году, что позволило масштабировать точечные измерения на весь бассейн за весь влажный период.

Скрытая химия под мелкой водой

Когда длительное время сухие почвы внезапно насыщаются влагой, органические вещества, накопившиеся в период засухи, начинают быстро разлагаться. Микробы питаются этим материалом, потребляют кислород и выделяют диоксид углерода. В прослойках, переполненных водой, куда кислород плохо проникает, другие микробы продуцируют метан и трансформируют азот так, что может происходить либо выделение, либо поглощение закиси азота. В паводках бассейна Лэйк-Айр реки и свежие паводковые воды были богаты диоксидом углерода и метаном, тогда как обширные поймы сочетали большую площадь поверхности с сильным выбросом газов. Соляное главное озеро, напротив, производило очень мало метана, вероятно, потому что его экстремальная солёность подавляет микробов, обычно генерирующих этот газ.

Большие выбросы из кажущегося пустым места

Ставя вместе полевые измерения и спутниковые оценки площади затопления, исследователи подсчитали, что за влажный период 2019 года бассейн, вероятно, выпустил порядка 127 тераграмм диоксида углерода и меньшие, но всё же значимые количества метана, при этом некоторый объём закиси азота фактически поглотился из воздуха. Выраженное в климатическом воздействии за 20-летний период, чистый эффект этих газов составил примерно 130 тераграмм эквивалента диоксида углерода. Для сравнения: диоксид углерода, выделенный в ходе этой единственной многомесячной эпизодной наводнения, составил почти три процента типичных годовых выбросов всех внутренних рек мира и примерно треть годовых выбросов углерода от ископаемого топлива в Австралии. В самые влажные дни затопленный ландшафт выделял в атмосферу в сотни раз больше углерода, чем реки переносили вниз по течению в растворённом виде.

Почему эти редкие наводнения важны для климата

Хотя такие крупные наводнения происходят нечасто, они могут играть непропорционально большую роль в годовых колебаниях глобального углеродного баланса. Сухие земли занимают почти половину планеты и, по прогнозам, по мере потепления климата будут испытывать более длинные периоды засухи, прерываемые более интенсивными осадками. Результаты исследований в бассейне Лэйк-Айр указывают, что при затоплении эти регионы могут становиться мощными, но кратковременными источниками парниковых газов, которые в настоящее время недостаточно учтены в климатических моделях и сетях мониторинга. Для того чтобы понять, компенсируются ли эти всплески со временем или добавляют заметный дополнительный вклад в глобальное потепление, будет важно выяснить, как часто происходят такие наводнения, как долго земля остаётся влажной и как после этого реагирует растительность.

Цитирование: Eyre, B.D., Rosentreter, J.A. & Erler, D.V. Significant greenhouse gas emissions from flooded drylands in Kati Thanda Lake Eyre basin in Australia. Sci Rep 16, 9884 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35915-6

Ключевые слова: затопление сухих земель, всплески парниковых газов, бассейн Лэйк-Айр, выбросы с пойм, изменчивость углеродного цикла