Результат того, что произойдет в случае утечки такого хранилища, можно продемонстрировать практическими экспериментами. Поэтому в последние несколько лет небольшая долина в чешском курортном треугольнике стала своего рода лабораторией под открытым небом. Вот почему: в этом месте СО2 в больших количествах течет так называемыми мофетами естественным образом из глубины.
Воздействие высоких концентраций CO2 можно изучить на основе последствий вулканизма, без вмешательства человека в природу. Курорты, такие как Карловы Вары (Карлсбад), Марианске-Лазне (Мариенбад) или ФрантиšКовы Лазне (Франценсбад), а также курортные города Бад-Эльстер и Бад-Брамбах в Саксонии обязаны своим существованием вулканической активности прежних времен.
Коллектив ученых под руководством проф.
Кирстен Кузель с кафедры водной геомикробиологии Йенского университета им. Фридриха Шиллера (Германия) внимательно изучила область почвы вокруг мофета, в которой воздух состоит из почти чистого CO2.
С 2012 по 2014 год исследователи собирали образцы три раза в год. Затем они сравнили их с образцами из сравнительной почвы без повышенной концентрации СО2, которая находилась всего в нескольких метрах. «В почве мофета мы обнаружили значительно больше органического материала – останков мертвых растений и животных, которые обычно разлагаются мелкими почвенными животными и одноклеточными организмами, бактериями и грибами», – сообщает доктор. Феликс Бёлиг из Университета Фридриха Шиллера в Йене, который тем временем работает в Орхусском университете в Дании. С помощью современных химических и молекулярно-биологических методов исследователи смогли обнаружить механизм, который вызвал это изменение: CO2 настолько изменил условия жизни в почве, что почвенные животные были исключены, а сообщество микроорганизмов сместилось в сторону меньшего. разнообразные, но более узкоспециализированные виды.
Таким образом, пищевая сеть в почве стала менее эффективной в разложении органического материала, который затем накапливался в земле. Более того, изотопные измерения показали, что в органическом почвенном материале большое количество углерода происходит из мантии Земли. Растения и микроорганизмы ранее поглотили это из-за утечки CO2.
Так называемые омикс-методы позволили исследователям учесть в своем анализе всю генетическую информацию всех почвенных существ (ДНК и РНК). Более того, команда могла оценить, какая генетическая информация активно использовалась в то время. Таким образом, выводы могут быть сделаны с учетом тех биогеохимических циклов в почве, которые влияют на накопление и разложение органического углерода. «Из наших результатов мы можем сделать вывод, что чрезвычайно высокие концентрации углекислого газа изменят пищевую сеть и метаболизм в почве в долгосрочной перспективе», – сказал профессор. Кирстен Кузель из Йенского университета и iDiv объясняет.
Проф. Джошуа Шимел из Калифорнийского университета (США) в комментарии, опубликованном в том же выпуске журнала Nature Microbiology.
Анализируемый мофет представляет собой экстремальную среду обитания, которая долгое время считалась враждебной для жизни.
Однако еще в прошлом году исследовательская группа смогла показать, что сильно адаптированным организмам это очень нравится. Новое исследование позволило понять сложные корреляции между сообществами организмов и динамикой углерода в почве.
Результаты исследования помогут оценить экологические риски подземного хранилища СО2.