Antarktidos pingvinų kolonijos išskiria didžiulius metano kiekius: mokslininkai įvardijo milijonus tonų

Pingvinų kolonijose besikaupiantis guanas tampa itin intensyviu metano šaltiniu

Didelės Antarktidos pingvinų kolonijos gali būti gerokai svarbesnis natūralaus metano šaltinis, nei manyta iki šiol. Ispanijos mokslininkų atliktas tyrimas pirmą kartą tiesioginiais matavimais parodė, kad pingvinų guanu praturtintame dirvožemyje gali susidaryti itin intensyvūs metano emisijų židiniai.

Tyrimą atliko Andalūzijos jūrų mokslų instituto (ICMAN), priklausančio Ispanijos nacionalinei mokslinių tyrimų tarybai (CSIC), ir Granados universiteto mokslininkai. Rezultatai paskelbti žurnale „npj Climate and Atmospheric Science“. Pagrindinis tyrimo objektas buvo antarktinių smakrinių pingvinų kolonijos.

Mokslininkai apskaičiavo, kad vien šios rūšies kolonijos Antarktidoje kasmet gali išskirti apie 490 tūkst. tonų metano. Platesniu vertinimu, įtraukiant didesnį pingvinų paveiktos teritorijos mastą, galimos emisijos gali siekti ir kelis milijonus tonų per metus.

Metanas susidaro ne pačiuose pingvinuose, o jų guanu praturtintame dirvožemyje

Metano šaltinis nėra patys pingvinai. Dujos susidaro dirvožemyje, kuriame ilgą laiką kaupiasi dideli paukščių išmatų kiekiai. Tankiose kolonijose vienoje vietoje gali susitelkti dešimtys tūkstančių paukščių, todėl organinių medžiagų koncentracija tampa labai didelė.

Guano sluoksnis keičia dirvožemio cheminę sudėtį ir sukuria palankias sąlygas mikroorganizmams. Skaidydami organines medžiagas, jie išskiria metaną, kuris iš dirvožemio patenka į atmosferą.

Tyrimo autoriai pabrėžia, kad aplinkinėse teritorijose, kuriose pingvinų guano beveik nebuvo, metano išsiskyrimas buvo labai mažas arba praktiškai nereikšmingas. Tai rodo, kad būtent kolonijų suformuotas dirvožemis yra pagrindinis šių vietinių emisijų šaltinis.

Mokslininkai metaną matavo tiesiogiai Antarktidoje ir kolonijų plotą vertino dronais

Tyrėjai dirbo dviejose didelėse pingvinų kolonijose Deception saloje, priklausančioje Pietų Šetlando salynui. Metano srautai buvo matuojami tiesiogiai dirvožemyje, naudojant specialias kameras, kurios leidžia nustatyti, kiek dujų išsiskiria iš konkretaus paviršiaus ploto.

Tuo pat metu dronais su optiniais jutikliais buvo kartografuojamos kolonijų teritorijos ir guanu padengti plotai. Tai leido mokslininkams įvertinti, kiek realiai teritorijos paveikta paukščių veiklos ir kaip tankiai joje telkiasi pingvinai.

Sujungę tiesioginius dujų matavimus, kolonijų dydį ir teritorijų plotą, tyrėjai galėjo apskaičiuoti galimą bendrą metano emisijų mastą didesniame regione.

Smakrinių pingvinų kolonijoms apskaičiuota apie 490 tūkst. tonų metano per metus

Recenzuotame moksliniame tyrime pateiktas pagrindinis įvertis: apie 0,49 teragramo metano per metus. Tai atitinka maždaug 490 tūkst. tonų metano. Tyrimo autoriai taip pat nurodo reikšmingą paklaidą, todėl šis skaičius nėra absoliuti ir nekintanti reikšmė.

Palyginti su pagrindiniais žmogaus veiklos sukuriamais metano šaltiniais, pingvinų kolonijos nėra dominuojantis veiksnys pasauliniu mastu. Tačiau jos išsiskiria tuo, kad labai didelės emisijos susidaro nedideliuose, tankiai apgyvendintuose plotuose.

Iki šiol tokio tipo laukinių gyvūnų kolonijos pasauliniuose metano biudžetuose buvo vertinamos labai menkai. Todėl naujas tyrimas papildo supratimą apie natūralius šiltnamio efektą sukeliančių dujų šaltinius.

Skaičius „iki 7 mln. tonų“ yra platesnė ekstrapoliacija, o ne tiesioginis visų pingvinų matavimas

Išplėtus skaičiavimus visoms Antarktidos sausumos teritorijoms, kurias veikia pingvinų kolonijos, galimos metano emisijos galėtų siekti apie 7 mln. tonų per metus. Šis skaičius yra gerokai didesnis nei moksliniame straipsnyje pateiktas 490 tūkst. tonų įvertis smakrinių pingvinų kolonijoms.

Svarbu šių dviejų skaičių nesuplakti. Maždaug 490 tūkst. tonų per metus yra konkrečiame moksliniame darbe pateiktas įvertis, paremtas tirtais kolonijų duomenimis ir jų ekstrapoliacija.

Apie 7 mln. tonų yra platesnis galimas vertinimas, taikomas visoms pingvinų paveiktoms Antarktidos sausumos teritorijoms. Tai nėra tiesiogiai išmatuotas visų Antarktidos pingvinų išskiriamo metano kiekis.

Metanas klimatą veikia stipriau nei anglies dioksidas, todėl mokslininkams svarbūs ir natūralūs šaltiniai

Metanas yra vienos svarbiausių šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Nors atmosferoje jo yra gerokai mažiau nei anglies dioksido, per trumpesnį laikotarpį vienas metano kiekio vienetas klimatą šildo gerokai stipriau.

Dėl šios priežasties mokslininkai siekia kuo tiksliau įvertinti ne tik žmogaus veiklos, bet ir natūralius metano šaltinius. Iki šiol daugiausia dėmesio buvo skiriama iškastinio kuro gavybai, gyvulininkystei, sąvartynams, ryžių laukams, šlapynėms ir kitiems gerai žinomiems šaltiniams.

Naujas tyrimas rodo, kad tankios laukinių gyvūnų kolonijos taip pat gali būti svarbi vietinė metano ciklo dalis. Tai ypač aktualu regionuose, kuriuose gyvūnai gyvena labai didelėmis ir ilgalaikėmis kolonijomis.

Pingvinų vaidmuo metano cikle ateityje gali keistis kartu su klimatu

Tyrimo autoriai pabrėžia, kad pingvinų sukeliamų emisijų mastas nėra pastovus. Jam įtakos gali turėti pačių pingvinų populiacijų dydis, kolonijų išsidėstymas, temperatūra, drėgmė ir mikroorganizmų aktyvumas dirvožemyje.

Šylant klimatui, gali keistis tiek paukščių gyvenamosios teritorijos, tiek sąlygos, kuriomis organinės medžiagos skyla ir išskiria metaną. Todėl tie patys kolonijų plotai ateityje nebūtinai išskirs tokį patį dujų kiekį kaip dabar.

Mokslininkai siūlo pingvinų kolonijas ir kitus panašius biologinius šaltinius įtraukti į išsamesnius natūralaus metano apskaitos modelius, kad pasaulinis šių dujų balansas būtų vertinamas tiksliau.

Pingvinų kolonijos aplinką veikia ir kitais būdais

Metanas nėra vienintelė klimato ir aplinkos problema, siejama su didelėmis pingvinų kolonijomis. Jų išmatose gausu azoto ir kitų maistinių medžiagų, kurios gali keisti vietinę ekosistemą ir skatinti įvairių mikroorganizmų bei dumblių augimą.

Kai kuriose Antarktidos vietose tokie biologiniai procesai gali turėti įtakos sniego paviršiaus savybėms, dirvožemio chemijai ir medžiagų apytakai. Dėl to pingvinų kolonijos tampa svarbiomis ne tik biologinėmis, bet ir geocheminėmis teritorijomis.

Kita vertus, patys pingvinai yra labai priklausomi nuo klimato sąlygų. Jūros ledo pokyčiai, maisto išteklių pasiskirstymas ir vandenyno temperatūra tiesiogiai veikia jų populiacijas, todėl pingvinai tuo pačiu metu yra ir klimato sistemos dalis, ir vieni iš gyvūnų, kuriuos klimato pokyčiai gali smarkiai paveikti.