Les scientifiques ont découvert que la colonne d'eau des lacs Yamal peut servir de «filtre microbien»

Les scientifiques ont découvert que la colonne d'eau des lacs Yamal peut servir de «filtre microbien»

Les scientifiques de l'Institut de Microbiologie de l'Académie des sciences de Russie, RUDN, Saint-Pétersbourg et le centre scientifique de Tioumen de l'Académie des sciences de Russie ONT étudié les communautés bactériennes de plusieurs lacs de la péninsule de Yamal. Il s'est avéré que dans les lacs profonds «matures» de la péninsule, les méthanotrophes (bactéries qui utilisent le méthane comme source de vie) sont plus actifs dans la consommation de méthane que dans les petits lacs thermokarstiques. À cet égard, les émissions de méthane dans l'atmosphère à partir de la surface des lacs profonds sont faibles et seuls les petits lacs (relativement jeunes thermokarstovye par la formation de la texture de la glace souterraine) peuvent contribuer de manière significative aux émissions de méthane dans le Nord de la Sibérie occidentale. Ainsi, les bactéries remplissent une fonction importante pour l'équilibre climatique — réduire les émissions de méthane dans l'atmosphère.

La formation active de nouveaux lacs dans les régions du Nord de la planète est associée au réchauffement climatique. Par exemple, dans la Toundra de la péninsule de Yamal, de nouveaux lacs thermokarstovye apparaissent en raison de l'extraction de roches pérennes. Dans les endroits où la glace souterraine s'affaisse, la surface s'affaisse et l'approfondissement se remplit rapidement d'eau. Une autre variante de la formation rapide d'un nouveau lac est le remplissage d'eau des entonnoirs, qui se forment en raison de la libération de méthane du pergélisol. Ces jeunes lacs sont généralement peu profonds, contrairement aux plans d'eau plus matures dans les plaines inondables des rivières. Mais tous les lacs de la Toundra sont une source de méthane, l'un des gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique.

«Le méthane, dont nous pouvons mesurer la concentration dans la colonne d'eau d'un lac, a des origines différentes. Une partie provient des amas intramusculaires dus au développement de talikov (zones de dégel sous les lacs), qui étaient auparavant «enfermés» par le pergélisol, une partie est formée en raison de l'activité vitale des micro – organismes dans les sédiments du fond-le traitement de la matière organique. D'une manière ou d'une autre, le gaz à effet de serre Monte du fond dans l'atmosphère à travers la colonne d'eau. Dans ce cas, une partie est transformée en dioxyde de carbone le long du chemin. La quantité de méthane qui finira par entrer dans l'atmosphère dépend en grande partie de l'activité des communautés bactériennes dans ce lac», a déclaré Yuri Dvornikov, chercheur associé au centre Smart Urban nature de RUDN.

Pour déterminer à partir de quels plans d'eau et pourquoi plus de méthane pourrait s'écouler dans l'atmosphère, les scientifiques ont examiné quatre lacs du centre de Yamal. Deux d'entre eux sont des lacs thermokarstovye peu profonds typiques, apparus en raison de la fonte des glaces souterraines, d'une profondeur d'environ deux mètres et d'une superficie de 3,23 et 4,25 hectares. D'autres — beaucoup plus-leur superficie est de 73,6 ha et 118,6 ha, et la profondeur atteint 12 mètres. L'origine de ces deux lacs est controversée, mais leur âge est nettement plus grand, leur bassin étant intégré à tous les niveaux géomorphologiques.

Dans chaque lac, les scientifiques ont prélevé deux à quatre échantillons d'eau à différentes profondeurs, ainsi que des échantillons de sédiments de fond. Dans tous les échantillons, la teneur en méthane, en carbone organique dissous, en ions principaux a été mesurée et le nombre de bactéries a été évalué. Tout l'ADN a été recueilli à partir d'échantillons d'eau pour déterminer leur espèce.

L'étude a montré que des communautés microbiennes similaires sont observées dans tous les plans d'eau. Mais dans le même temps, la distribution du méthane dans la colonne d'eau était différente dans les lacs profonds et peu profonds. Dans les gaz peu profonds, il est distribué plus uniformément, et dans les profondeurs, sa quantité varie — dans la couche inférieure, il est 2-10 fois plus grand que dans la surface proche. Ainsi, la Conclusion a été faite sur une sorte de «filtre microbien» pour le méthane dans les lacs profonds matures.

«En hiver, la plupart des petits lacs de Yamal gèlent jusqu'au fond et, dans les profondeurs sous la couche de glace, l'accumulation de méthane se poursuit. Mais en été, les bactéries dans les lacs profonds augmentent considérablement son recyclage. La colonne d'eau avec des communautés microbiennes méthanotrophes joue le rôle de filtre: seule une petite partie du gaz dans les lacs profonds passe à travers elle à la surface. Cela suggère que la surface des lacs du Nord de la Sibérie occidentale libère vraiment beaucoup de gaz à effet de serre dans l'atmosphère? Le moyen le plus simple de le savoir est de compter les parts de la superficie des lacs «jeunes» et «matures». C'est la tâche de nos recherches futures», — le candidat des sciences géologiques et minéralogiques Yuri Dvornikov, chercheur Au centre Smart Urban nature RUDN.

L'étude est publiée dans la revue Biogeosciences.

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