Тибетские озёра были устойчивыми источниками CO2 со времён последнего максимума оледенения

Почему древние горные озёра важны сегодня

Когда говорят об изменении климата, обычно имеют в виду дымовые трубы, леса и океаны. Но тысячи высокогорных озёр тихо обмениваются углекислым газом (CO2) с атмосферой и тем самым влияют на климат планеты в долгосрочной перспективе. В этом исследовании задаётся на первый взгляд простой вопрос: впитывали ли озёра Тибетского нагорья — иногда называемого «Третьим полюсом» Земли — CO2 из атмосферы или, наоборот, отдавали его в течение последних 26 000 лет? Ответ показывает, что эти отдалённые водоёмы в течение долгого времени служили устойчивыми источниками CO2, особенно в критический период выхода из последнего ледникового периода.

Чтение углеродной истории по озёрным растениям

Чтобы заглянуть в прошлое, исследователям потребовался надёжный «термометр» для древнего содержания CO2 в озёрах. Они обратились к крошечным остаткам водных растений, захороненным в донных осадках. Как и наземные растения, водные наращивают ткани, используя растворённый в воде углерод. Относительное содержание лёгких и тяжёлых атомов углерода (выражаемое как δ13C) в их тканях меняется в зависимости от того, сколько CO2 растворено в воде и насколько эта вода кислая или щелочная. Команда собрала современные образцы водных растений и пробы воды из 105 озёр по всему Китаю — от холодных высокогорий и пыльных плато до речных равнин и пустынных бассейнов. Сравнивая углеродные «отпечатки» в растениях с измеренным CO2 в воде, они проверяли, насколько надёжно остатки растений могут отслеживать прошлые уровни CO2.

Новый инструмент для измерения древнего CO2 в озёрах

Современное обследование показало удивительно тесную связь между углеродными сигнатурами водных растений и количеством растворённого CO2. Когда в воде было много CO2, значения δ13C растений сдвигались в одну сторону; когда CO2 было мало — сигнал смещался в противоположную. Эта связь сохранялась для разных типов растений — погружённых, плавающих и водорослей — и для озёр с различной химией. Углерод растений также коррелировал с кислотностью воды (pH), которая определяет, как углерод распределяется между растворённым CO2 и другими формами. Хотя такие факторы, как вид, солёность и глубина, вносили шум в данные, общие закономерности были настолько сильны, что авторы вывели математическую калибровку: зная δ13C остатков растений, можно восстановить вероятную концентрацию CO2 в озере во время роста этих растений.

Прогон 26 000 лет истории тибетских озёр

Вооружившись этой калибровкой, команда обратилась к кернам осадков — естественным архивам, извлечённым со дна озёр, — взятым в четырёх озёрах Тибетского нагорья, и объединила эти новые записи с ранее опубликованными данными по десяти другим озёрам. Вместе они охватывают последние 26 000 лет — от холодного пика последнего ледникового периода через последовавшее потепление и до настоящего времени. Применив растительный прокси‑показатель, учёные реконструировали, как со временем менялись концентрация CO2 в озёрах и pH. Получившаяся картина впечатляет: на протяжении всего периода тибетские озёра в целом содержали больше CO2, чем можно было бы ожидать при простом равновесии с атмосферой, то есть они последовательно выбрасывали CO2 в воздух. Эмиссии достигали пика примерно между 18 000 и 8 000 лет назад, в период последней дегляциации и раннего голоцена, когда климат быстро потеплял.

Почему CO2 достиг пика после ледникового периода

Время максимума озёрного CO2 не совпадает точно с глобальным ростом атмосферного CO2, зафиксированным в полярных ледяных кернах, и не коррелирует просто с накоплением органики или нутриентов в донных отложениях. Ключевыми, похоже, были водный баланс и кислотность. По мере потепления после последнего оледенения в тибетские озёра поступало больше дождевой и талой воды. Эти притоки приносили углерод из почв и рек и, как правило, понижали pH озёр, смещая внутреннюю химию так, что больше растворённого углерода существовало в виде свободного CO2. Современные измерения показывают, что более низкий pH тесно связан с более высоким содержанием CO2 в воде, а реконструированные истории pH подтверждают эту связь: в период дегляциации озёра были менее щелочными и богатыми CO2, затем в среднем более щелочными и более разнородными по озёрам в среднем‑позднем голоцене, подобно сегодняшнему положению дел.

Что это означает для глобального углеродного цикла

Вывод о том, что во время дегляциации тибетские озёра содержали в 2–3 раза больше растворённого CO2, чем сегодня, указывает на то, что они могли вносить немалый вклад в глобальный рост атмосферного CO2 в тот период. Современные озёра мира уже выбрасывают CO2, соизмеримый с заметной долей поглощения углерода океаном; в более тёплом и влажном постледниковом мире этот вклад мог быть ещё больше, особенно со стороны высокогорных и засушливых озёр, подобных тибетским. Хотя исследование сосредоточено на одном регионе, оно предлагает мощный новый инструмент — использование остатков водных растений для чтения древних уровней CO2 — который можно применить к озёрам по всему миру. Это также напоминает, что при взаимодействии климата, водного режима и экосистем даже кажущиеся изолированными горные озёра могут играть важную роль в формировании долгосрочной климатической истории Земли.

Цитирование: Liu, H., Liu, W., Wang, Z. et al. Tibetan lakes have been persistent CO2 sources since the Last Glacial Maximum. Commun Earth Environ 7, 330 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03360-y

Ключевые слова: Озёра Тибетского нагорья, углеродный цикл озёр, палеоклимат, изотопы водных растений, эмиссии CO2