У роботі геологів Нанкінського університету показано, що швидке потепління 304 млн років тому відбулося через велику кількість метану, який виділяли в атмосферу мікроорганізми, що жили в лужних озерах. Вчені вважають, що і сьогодні лужні озера є джерелом парникового газу і необхідний моніторинг таких озер.
Глобальне потепління неодноразово відбувалося в історії Землі. Одна з таких подій сталася 304 млн років тому. Тоді підвищилася температура поверхні моря, скоротилася площа льодовиків і велика частина суші була затоплена. У тому потеплінні винен – метан.
У роботі геологів Нанкінського університету показано, що швидке потепління 304 млн років тому відбулося через велику кількість метану, який виділяли в атмосферу лужні озера (pH 9-12).
Велика кількість атмосферного метану викликає глобальне потепління, оскільки він є потужним парниковим газом. Метан за 100 років затримує тепло в 28 разів ефективніше, ніж вуглекислий газ. Хоча метан швидко розпадається в атмосфері, якщо є постійне джерело газу, метан може призвести до глобального потепління. Мікроорганізми, що виробляють метан, відповідають за 74% глобального випромінювання цього газу, тому визначення умов, що сприяють їх процвітанню, є важливим для розуміння кліматичних змін. 304 млн років тому постійне джерело метану було, і це — мікроорганізми.
Басейн Джунгар на північному заході Китаю був досліджений для оцінки рівня метану 300 млн років тому. Дослідники взяли зразки з дна озера та провели хімічний аналіз гірських порід, щоб визначити тип вуглецю на основі його джерела — водних зелених водоростей, ціанобактерій (фотосинтетичних мікроорганізмів) та галофільних архей (мікроорганізмів, що живуть у середовищі з високим вмістом солі).
Коли в озері міститься багато розчиненого неорганічного вуглецю (форма, яка не має вуглецевих і водневих зв’язків), водорості, ціанобактерії і археї переважно поглинають більш легку форму (вуглець-12), а більш важкий вуглець-13 залишається у воді озера і випадає в осад.
Дослідники виявили, що один з видів — алкалофільні метаногенні археї — отримали конкурентну перевагу в озерах з низьким вмістом сульфатів, зберігши в породі важкий вуглець-13. Цей вид архей процвітав, виділяючи у воду озера велику кількість метану, який потім викидався в атмосферу.
Вуглекислий газ, отриманий в результаті вулканічної діяльності і гідротермальних процесів, потрапляючи в озеро, перетворювався в бікарбонат і карбонат (форми розчиненого неорганічного вуглецю). Це підвищувало лужність озера і сприяло утворенню метану, тому, що сприяло активності мікроорганізмів. Розчинений неорганічний вуглець практично безмежно постачає водорості, ціанобактерії та археї вуглецем для їх метаболічних процесів.
Пов’язуючи таке підвищене і постійне надходження метану з пізньопалеозойським льодовиковим періодом, пік якого припав на 304 млн років тому, можна припустити, що сукупний внесок численних лужних озер в глобальному масштабі міг зробити істотний вплив на рівень парникових газів в атмосфері. Дослідники припускають, що тільки в озерах Північно-Західного Китаю викиди метану могли досягати 109 гігатонн, що еквівалентно парниковому впливу до 7521 гігатонни вуглекислого газу.
Це підкреслює потужний вплив метану на наш клімат сьогодні та важливість виявлення лужних озер у всьому світі для моніторингу їх поточних викидів та пошуку рішень для боротьби з їх активністю. Це може включати зниження рН озер, щоб вони стали більш кислими, додавання певних видів глини або навіть поглиблення дна озера, але всі ці рішення, природно, спричиняють багато власних наслідків для навколишнього середовища. Таким чином, поки не існує однозначного вирішення проблеми зниження викидів метану з озер і зменшення їх впливу на глобальне потепління.