Учёные выяснили, почему болота выделяют больше углекислого газа, чем метана

Аэрофотоснимок эксперимента SPRUCE. Автор: Технологический институт Джорджии

От трети до половины всего почвенного углерода на Земле хранится в торфяниках. Эти водно-болотные угодья, образованные слоями разлагающихся растительных остатков, простираются от Арктики до тропиков, поддерживая биоразнообразие и регулируя глобальный климат.

«Торфяники — это важные хранилища углерода, но по мере потепления этот углерод рискует быть высвобожденным в виде углекислого газа и метана», — объясняет профессор Джоэл Коска, соответствующий автор нового исследования, опубликованного в Nature Communications.

Исследование, проведенное в рамках десятилетнего эксперимента SPRUCE в Миннесоте, где учёные искусственно нагревали участки болот, показало, что потепление увеличивает выбросы парниковых газов. Однако, вопреки ожиданиям, выделяется значительно больше CO₂, чем метана.

Загадка метана

В насыщенных водой торфяниках кислорода мало, и микробы вынуждены «дышать» с использованием нитратов, сульфатов или металлов, что приводит к выделению углекислого газа. Если этих элементов нет, микробы производят метан. Но поскольку нитраты, сульфаты и металлы в торфяниках относительно редки, производство метана должно доминировать, однако наблюдается обратное.

Аспирантка Кэтрин Дюшенно берёт пробы поровой воды в экспериментальной камере SPRUCE. Автор: Технологический институт Джорджии

Новые методы исследования

Чтобы решить эту загадку, команда использовала передовые генетические инструменты — метагеномику, метатранскриптомику и метаболомику. Это позволило детально изучить «микробный двигатель», перерабатывающий органику в болотах. 80% идентифицированных организмов оказались новыми на уровне рода.

Исследователи обнаружили, что при потеплении микробная активность увеличивается, но сообщества микроорганизмов остаются стабильными. Учёные предполагают, что микробы могут разлагать органическое вещество, чтобы получить доступ к ингредиентам, необходимым для производства углекислого газа.

Проведение таких комплексных исследований в почвенных системах остаётся чрезвычайно сложной задачей из-за огромного разнообразия организмов и необходимости разработки неразрушающих методов отбора проб.

Источник: Katherine Duchesneau et al, Northern peatland microbial communities exhibit resistance to warming and acquire electron acceptors from soil organic matter, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-61664-7