К вопросу о механизме выхода пузырьков метана из торфяника

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе рассматривается следующий возможный механизм выхода пузырьков из толщи торфа в атмосферу: при возникновении избыточного давления в толще торфа, формируется канал, по которому пузырьки могут подниматься на поверхность. Экспериментально показано, что избыточное давление в пузырьке радиусом 1.3·10 -3 м, вышедшем с глубины 3 см, было таково, что могла быть совершена работа (7.6 ± 4.4) · 10 -5 Дж, а работа, которую необходимо было совершить для прокладывания канала (т.е. работа против сил упругости «мшинок»), составляла (3.44 ± 1.03)·10 -5 Дж . На основании литературных данных показано, что аналогичный механизм может быть вполне работоспособным и при выходе пузырьков с гораздо больших глубин - порядка нескольких (или даже многих) дециметров, поскольку необходимые для этого давления, с одной стороны, могут создаваться метаногенными археями, но с другой стороны, такие величины давления не влияют на их активность.

Об авторах

М В Глаголев

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова; Югорский государственный университет (г. Ханты-Мансийск); Институт лесоведения РАН (пос. Успенское, Московская обл.)

Автор, ответственный за переписку.
Email: m_glagolev@mail.ru

И Е Клепцова

Югорский государственный университет (г. Ханты-Мансийск)

Email: m_glagolev@mail.ru

Список литературы

  1. Воробьева Л.И. 2007. Археи. М.: ИКЦ «Академкнига». 447 с.
  2. Бажин Н.М. 2004. Теория эмиссии метана из природных источников // Болота и биосфера: Сборник материалов Третьей Научной Школы (13-16 сентября 2004 г.). Томск: Изд-во ЦНТИ. С. 38-39.
  3. Базин Е.Т., Копенкин В.Д., Косов В.И., Корчунов С.С., Петрович В.М. 1992. Технический анализ торфа. М.: Недра. 431 с.
  4. Гегузин Я.Е. 1985. Пузыри. - М.: Наука. - 176 с.
  5. Глаголев М.В. 2010. Эмиссия СН4 болотными почвами Западной Сибири: от почвенного профиля до региона: дис. … канд. биол. наук. М.: Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (МГУ).
  6. Глаголев М.В., Клепцова И.Е. 2009. Эмиссия метана в лесотундре: к созданию «стандартной модели» (Аа2) для Западной Сибири // Вестник Томского государственного педагогического университета. № 3. С. 77-81.
  7. Глаголев М.В., Сирин А.А., Лапшина Е.Д., Филиппов И.В. 2010. Изучение потоков углеродсодержащих парниковых газов в болотных экосистемах Западной Сибири // Вестник Томского государственного педагогического университета. № 3. С. 120-127.
  8. Глаголев М.В., Смагин А.В. 2006. Количественная оценка эмиссии метана болотами: от почвенного профиля - до региона (к 15-летию исследований в Томской области) // Доклады по экологическому почвоведению. Т. 3. №3. С. 75-114.
  9. Глаголев М.В., Шнырев Н.А. 2007. Динамика летне-осенней эмиссии СН4 естественными болотами (на примере юга Томской области) // Вестник Московского государственного университета. Серия 17: Почвоведение. №1. С. 8-15.
  10. Годнев И.Н., Краснов К.С., Воробьев Н.К., Васильева В.Н., Васильев В.П., Киселева В.Л., Белоногов К.Н. 1982. Физическая химия. М.: Высшая школа. 687 с.
  11. Коронатова Н.Г. 2010. Исследование разложения торфа в болотах методом инкубации сухих и влажных образцов // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. Т. 1. № 1. С. 77-84.
  12. Ломизе Г.М. 1951. Фильтрация в трещиноватых породах. М.-Л.: Госэнергоиздат.
  13. Лукнер Л., Шестаков В.М. 1986. Моделирование миграции подземных вод. М.: Недра. 208 с.
  14. Мастепанов М.А. 2004. Кинетика газообмена в профиле сфагнового болота: от метаногенеза к эмиссии: Автореф. дис.. канд. биол. наук. М.: МГУ. 25 с.
  15. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т. 1987. Микробиология. М.: Агропромиздат. 368 с.
  16. Сабреков А.Ф., Глаголев М.В. 2008. К математическому моделированию микробного сообщества цикла метана // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. № S1. C. 84-97.
  17. Степаненко В.М., Мачульская Е.Е., Глаголев М.В., Лыкосов В.Н. 2011. Моделирование эмиссии метана из озер зоны вечной мерзлоты // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. Т. 47. №2. С. 275-288.
  18. Сутин И.А., Финн Г.Р., Зеленская Л.Н. 1973. Микробиология. М.: Медицина.
  19. Сысуев В.В. 1986. Моделирование процессов в ландшафтно-геохимических системах. М.: Наука.
  20. Шеин Е.В. 2005. Курс физики почв. М.: Изд-во МГУ. 432 с.
  21. Arah J.R.M., Stephen K.D. 1998. A model of the processes leading to methane emission from peatland // Atmospheric Environment. V. 32. No. 19. P. 3257-3264.
  22. Baird A.J., Beckwith C.W., Waldron S., Waddington J.M. 2004. Ebullition of methane-containing gas bubbles from near-surface Sphagnum peat // Geophysical Research Letters.V. 31. L21505. doi: 10.1029/2004GL021157.
  23. Bloch A. 2003. Muphy’s law. - N.Y.: Perigee.
  24. Cao M., Dent J.B., Heal O.W. 1995. Modeling methane emissions from rice paddies. Global Biogeochemical Cycles, V. 9, No. 2, P. 183-195.
  25. Cao M., Marshall S., Gregson K. 1996. Global carbon exchange and methane emissions from natural wetlands: Application of a process-based model // Journal of Geophysical Research. V. 101. No. D9. P. 14399-14414.
  26. Glagolev M.V., Golovatskaya E.A., Shnyrev N.A. 2008. Greenhouse Gas Emission in West Siberia // Contemporary Problems of Ecology. V. 1. № 1. P. 136-146.
  27. Glagolev M., Kleptsova I., Filippov I., Maksyutov S., Machida T. 2011. Regional methane emission from West Siberia mire landscapes // Environmental Research Letters. V. 6. N. 4. P. 045214. doi: 10.1088/1748-9326/6/4/045214.
  28. Golovatskaya E.A. 2010. Biological productivity of oligotrophic and eutrophic peatlands in southern taiga in Western Siberia // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. Т. 1. № 2. С. 6.
  29. Happell J.D., Chanton J.P. 1993. Carbon Remineralization in a North Florida Swamp Forest: Effects of Water Level on the Pathways and Rates of Soil Organic Matter Decomposition // Global Biogeochemical Cycles. V. 7. P. 475-490.
  30. Happell J.D., Chanton J.P., Whiting G.J., Showers W.J. 1993. Stable Isotopes as Tracers of Methane Dynamics in Everglades Marshes With and Without Active Populations of Methane Oxidizing Bacteria // Journal of Geophysical Research, V. 98. No. D8. P. 14771-14782.
  31. Holzapfel-Pschorn A., Seiler W. 1986. Methane Emission During a Cultivation Period From an Italian Rice Paddy // Journal of Geophysical Research. V. 91. No. D11. P. 11803-11814.
  32. Waddington J.M., Roulet N.T., Swanson R.V. 1996. Water table control of CH4 emission enhancement by vascular plants in boreal peatlands // Journal of Geophysical Research. V. 101. P. 22775-22785.
  33. Walter B.P., Heimann M., Shannon R.D., White J.R. 1996. A process-based model to derive methane emissions from natural wetlands // Geophysical Research Letters. V. 23. No. 25. P. 3731-3734.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Глаголев М.В., Клепцова И.Е., 2012

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.