Почему микроорганизмы могут оказывать большое влияние на климат и выбросы

Представители почти 200 стран на климатическом саммите COP28 договорились начать сокращать глобальное потребление ископаемого топлива. Мэри Энн Бранс, профессор микробиологии и биогеохимии почв, входила в руководящий комитет коллоквиума Американской академии микробиологии. Группа выпустила отчет «Роль микробов в опосредовании выбросов метана», призывая к большему признанию микробных процессов при поиске решений для сокращения выбросов парниковых газов.

Микробы — и проблема, и решение

Микроорганизмы, хотя и крошечные, своей совокупной деятельностью ответственны за крупные изменения на планете, управляя процессами круговорота углерода. Они обладают большим потенциалом для смягчения вреда антропогенных выбросов:

  • Хотя они выделяют CO2 при разложении отходов, они также превращают углерод в стабильные формы, остающиеся в почве.
  • Хотя они генерируют метан в бескислородных (аноксических) средах, другие микробы в здоровых, насыщенных кислородом (оксических) средах его потребляют.

Почему именно метан?

Среди трех основных парниковых газов (CO2, закись азота и метан) метан обладает особой мощностью: он в 80 раз более мощный, чем CO2, в 20-летней перспективе. Сокращение его выбросов — эффективный способ замедлить рост глобальных температур в ближайшем будущем, пока снижается зависимость от ископаемого топлива.

Четыре ключевые области для действий

В отчете выделены четыре области, где микробиологические подходы могут сократить выбросы метана прямо сейчас:

  1. Жвачные животные (коровы, овцы): их отрыжка — основной источник метана. Важно понять микробные сообщества в рубце (части пищеварительной системы) и разработать рационы, снижающие выработку метана.
  2. Отходы животноводства: лагуны для навозных стоков — крупный источник выбросов. Необходимо внедрять методы обработки отходов для их сокращения.
  3. Производство риса: рисовые чеки также являются источником метана. Практики вроде периодического осушения полей могут резко снизить выбросы.
  4. Полигоны ТБО: дизайн и инженерия полигонов критически важны для контроля выбросов. Проектирование, которое уменьшает производство метана и улучшает его улавливание с помощью покрытий, может предотвратить многие выбросы.

Достижимы ли более низкие выбросы?

Это абсолютно достижимо, если работать на нескольких фронтах одновременно. Нет «серебряной пули», но можно применить подход «серебряной картечи»:

  • Продвигать покрытия для полигонов, окисляющие метан.
  • Разрабатывать рационы для скота, формирующие микробиом рубца с низким выделением метана.
  • Формировать почвенные микробиомы, связывающие углерод, с помощью «климатически оптимизированных» сельскохозяйственных практик.

Что дает надежду?

Сейчас происходит «микробиомная революция». Мощные инструменты, такие как секвенирование ДНК и метаболомика, дают беспрецедентные возможности для изучения микробных сообществ. Растет согласованное стремление понять, как микробы влияют на окружающую среду, что дает надежду на путь к защите планеты.