主要研究 今天

与 280平方英里的淡水湖和池塘 和 超过一万英里的河流和小溪 在新罕布什尔州，水对花岗岩州居民的健康、经济和娱乐至关重要. 然而, 水生生态系统每年释放大约一半进入大气的甲烷, 新罕布什尔州的水对环境的影响可能比我们之前认为的要大. 最近的研究 从 NH农业试验站 (NHAES)一直专注于研究水体如何排放温室气体，并将其纳入发展气候变化模型.

不同的水体在甲烷气体的释放中起着不同的作用. 湿地, 湖泊, 水库在将甲烷直接释放到大气中都起着重要作用, 主要是通过一个叫做沸腾的过程, 在这个过程中，甲烷从湿地中冒泡出来，进入大气, 导致温室气体效应.

河流和小溪, 然而, 在历史上被看作是在水体之间简单移动物质的管道吗. 它们不被视为全球甲烷循环的重要组成部分 安德鲁·罗宾逊，21岁他是博士毕业生.D. 地球与环境科学项目, 前NHAES研究生研究助理, 也是水生生物地球化学项目的博士后科学家 École洛桑综合理工学院 (EPFL)在瑞士. 罗宾逊与人合著了一篇文章 in 环境科学前沿 杂志上的一篇文章显示，小溪是大气中甲烷的来源，而小溪中近一半的甲烷实际上是氧化的——这是与氧气结合的化学过程. 氧化作用将甲烷从全球甲烷循环中移除，而不是排放到大气中.

“就甲烷释放和碳循环而言, 与湖泊相比，溪流的水生生态系统研究不足, 水塘及湿地.”

“就甲烷释放和碳循环而言, 与湖泊相比，溪流的水生生态系统研究不足, 水塘及湿地,罗宾逊描述道。. “This is in part because flow makes streams a little more difficult to study than ponds or 湖泊; spatial variability is more dramatic in streams than in waterbodies that don’t have flow.”

“然而, 我们越是研究溪流, 我们越了解它们在甲烷循环和甲烷排放到大气中的活动,他补充道.

罗宾逊和他的合著者测量了甲烷排放量和土壤微生物群落 新罕布什尔州和马萨诸塞州的四条小溪. 大约每周从四条溪流中收集样本，然后在 微量气体生物地球化学实验室 在 联合国大学地球系统研究中心. 对河流河床微生物群落进行了分析 主要研究哈伯德基因组学中心 确定产生甲烷(称为产甲烷菌)和氧化甲烷(称为产甲烷菌)的细菌类型的存在.

“溪流确实是了解水生甲烷循环的下一个前沿，因为与湖泊和湿地甲烷排放相比，我们所知甚少,“描述 露丝走生物地球化学教授 联合国大学地球科学系 也是联合国大学微量气体生物地球化学实验室的负责人. “在我们的研究小组之间进行这样的合作，使用现场和实验室的通用技术来测量甲烷，以帮助我们了解水生生态系统对大气甲烷的贡献，这一点至关重要.”

从这些样本中, 研究人员发现，这些溪流是甲烷产生和氧化的动态场所. 然而, 与湖泊和湿地相比，溪流中的流量似乎区分了溪流中的甲烷循环方式.

“溪流中发生的事情是水流不断混合，并帮助将氧气带入其中, 靠近土壤中没有氧气的地方，通过甲烷生成过程产生甲烷,“描述 会Wollheim他是COLSA的一名空间站科学家和副教授，也是该项目的联合主任 联合国水系统分析小组. “它就在这些含氧层中，就在土壤上方, 在哪里氧气被洋流引入——在哪里被称为甲烷氧化菌的微生物消耗甲烷, 氧化气体，防止其释放到大气中.”

他们的研究还表明，河流与湿地和湖泊的不同之处在于，河流排放的大部分甲烷不是通过沸腾释放的, 但是通过扩散. 因此，甲烷的化学特征略有不同. 据罗宾逊说, 测量河流中的这些差异对于分析它们在全球碳和甲烷循环中的作用至关重要.

“甲烷是一种强有力的温室气体，大约是二氧化碳的30倍. 因为水生生态系统是地球上最大的甲烷天然来源, 我们需要真正了解所有水生生态系统的甲烷排放模式.”

“甲烷是一种强有力的温室气体，大约是二氧化碳的30倍. 因为水生生态系统是地球上最大的甲烷天然来源, 我们需要真正了解所有水生生态系统的甲烷排放模式, 包括流, 全面了解全球甲烷循环.”

罗宾逊与沃尔海姆和助理教授共同撰写了这篇论文 杰西卡Ernakovich，都是实验站的研究人员 联合国大学自然资源与环境学系和主要研究地球科学系的瓦纳教授. 其他共同作者包括研究生研究助理Paige Clarizia ' 19, ‘20G; postdoctoral researcher 克拉丽斯·佩里曼，17G, 18G; undergraduate researcher Annie Cotter; 和 postdoctoral researcher 杰西卡·麦凯.

本材料是基于NH农业实验站通过联合资助的工作 美国农业部国家粮食和农业研究所 (根据哈奇奖编号1022476和1016134)和新罕布什尔州. 该项目的额外资金来自Plum Isl和 Ecosystems LTER NSF Award OCE-1637630, 美国国家航空航天局跨学科科学奖NNX17AK10G, 以及永利app新版本官网地址生命科学与农业学院的潘恩基金.

阅读《永利app新版本官网地址》(2022年1月号) 环境科学前沿 杂志.