Почвовед РУДН показал, как глобальное потепление усиливает выделение парниковых газов с рисовых полей
Разложение органики в почве — одна из стадий в круговороте углерода между растениями и атмосферой. В ходе разложения углерод выбрасывается в атмосферу в виде парниковых газов — преимущественно метана и углекислого газа, — которые становятся основной причиной глобального изменения климата. Интенсивность этого процесса зависит, например, от температуры окружающей среды или от почвенных микроорганизмов. Метан в почве рисовых полей производят одноклеточные организмы археи, но для этого им нужны промежуточные вещества, которые выделяют корни растений. Поэтому активность и численность микроорганизмов зависит от так называемого прайминг-эффекта — корни выделяют органические вещества, которые обеспечивают жизнедеятельность микроорганизмов. Почвовед из РУДН впервые выяснил, как прайминг влияет на выбросы парниковых газов и как эти процессы изменяются с глобальным потеплением.
Почвоведы собрали образцы почвы с рисовых полей в провинции Хунань на юго-востоке Китая. Образцы просеяли, удалили видимую почвенную фауну и остатки растений и добавили воду, чтобы сымитировать затопленную почву рисовых полей. Затем образцы 75 дней держали в пластиковых контейнерах в темноте при разных температурах, отвечающих четырем временам года — 5 °C (зима), 15 °C (весна), 25 °C (осень) и 35 °C (лето). Целью исследователей было измерить, как при разной температуре прайминг-эффект изменяет выделение метана и углекислого газа. В эксперименте вспомогательным веществом для архей почвоведы использовали ацетат натрия — простейшую форму органического углерода, производимую корнями растений.
Почвоведы измеряли уровень выделений парниковых газов через каждые 2-5 дней. На 75-й день в почвах с праймингом (с добавленным ацетатом натрия) выделение метана возросло в 153 раза по сравнению с образцами без ацетата. Причем влияние прайминга зависит от температуры. Для температуры 15 °C чувствительность к потеплению оказалась наиболее высокой — изменение температуры на 10℃ примерно в 25 раз увеличивает выделение метана. Выделение углекислого газа становится тем больше, чем выше температура. Почвоведы объяснили это повышением активности микроорганизмов в теплых условиях.
«Прайминг-эффект сыграл определяющую роль в чувствительности разложения почвенной органики к температуре. При 5–15 °C изменения температуры значительно влияют на выброс метана — увеличивают примерно в 25 раз. Это означает, например, что во время теплых зим выделение метана становится основной причиной парникового эффекта. Таким образом, результаты исследований, не учитывающих прайминг-эффект, нужно воспринимать с осторожностью», — доктор биологических наук Яков Кузяков, руководитель Центра математического моделирования и прогнозирования устойчивых экосистем Аграрно-технологического института РУДН.
Результаты опубликованы в журнале Applied Soil Ecology
Сегодня прошел «Марафон цифровых кафедр» для 12 университетов Центрального федерального округа. РУДН – среди них. Университет взял серебро по итогам выступлений. Оценка складывалась из голосования зрителей в режиме реального времени – учитывалась презентация каждого представителя команды: студента, преподавателя, руководителя цифровой кафедры. Также свою оценку давало экспертное сообщество.
Российский университет дружбы народов, аккредитованный в качестве первого в России органа по валидации и верификации парниковых газов, успешно прошел экспертную оценку и расширил спектр услуг, предоставляемых российским компаниям. Помимо предприятий сферы металлургии, энергетики, животноводства, химической, добывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, а также производства цементов и изделий из него, процедуры валидации и верификации парниковых газов в РУДН теперь стали доступны для производителей автотранспорта и организаций, которые осуществляют обращение с отходами.
Всего на страну — 3 победителя, РУДН — один из них. Научный исследовательский институт молекулярной и клеточной медицины медицинского института РУДН станет клинической базой в сфере генетических исследований для терапии сарком мягких тканей. Проект рассчитан на 4 года.