В течение последних десяти лет было известно, что водохранилища гидроэлектростанций в тропических регионах являются важным источником метана (CH4), парникового газа, который значительно сильнее углекислого газа1. Метан вырабатывается бактериями, которые разлагают органические вещества в почве и растительности, затопляемой при заполнении резервуара. В тропических регионах эти водоемы, вероятно, выбрасывают в атмосферу от 1% до 18% антропогенного метана.
Однако эти выбросы по-прежнему плохо поддаются количественной оценке, поскольку изучено лишь небольшое количество водохранилищ и не все пути выбросов были приняты во внимание. Метан может выделяться из резервуара в атмосферу путем диффузии (когда газ, растворенный в воде, попадает в атмосферу), путем кипения (когда большие пузырьки газа поднимаются со дна и лопаются на поверхности воды) и ниже по потоку от поверхности воды. турбины путем дегазации (турбулентность ускоряет перенос растворенного метана в атмосферу).
Однако до сих пор систематически изучалась только диффузия, в отличие от других путей.Группа исследователей изучает водохранилище Нам Теун 2 в Лаосе (крупнейшее в Юго-Восточной Азии) до его заполнения в мае 2008 года и по сей день. В дополнение к традиционным методам (плавающие камеры для улавливания диффузионных потоков газа и погружные воронки для улавливания пузырьков) они использовали инновационный метод измерения общих выбросов метана. В частности, микрометеорологическая станция, размещенная на водохранилище площадью 450 км2, непрерывно измеряла скорость вертикального ветра и концентрации CH4, что позволяло рассчитывать поток метана из водохранилища.
В отличие от обычных методов, требующих присутствия человека, эти станции полностью автоматические и проводят измерения каждые 30 минут, 24 часа в сутки.Измерения, проведенные на водохранилище Нам Теун 2, позволили ученым показать, что на вскипание приходилось от 60% до 80% общих выбросов из водохранилища в первые годы после заполнения.
Кроме того, интенсивность кипения меняется как в течение суток, так и в зависимости от сезона. В течение четырех месяцев жаркого засушливого сезона (с середины февраля до середины июня) выбросы достигают максимума из-за низкого уровня воды. Суточные колебания контролируются атмосферным давлением: во время двух дневных падений давления (в середине дня и в середине ночи) кипение CH4 увеличивается. Таким образом, с помощью статистической модели повседневные данные, связанные с атмосферным давлением и уровнем воды, использовались для реконструкции выбросов от кипения за непрерывный четырехлетний период (2009-2013 гг.).
Полученные результаты подчеркивают важность очень частых измерений потоков метана. Они также показывают, что процесс кипения и, следовательно, количество метана, выбрасываемого из тропических водоемов в первые годы их эксплуатации, безусловно, до сих пор недооценивались.
Для исследователей следующим этапом будет количественная оценка диффузии на поверхности водохранилища и выбросов ниже по течению от плотины с таким же уровнем точности, чтобы завершить оценку выбросов метана из этого водохранилища и лучше оценить их вклад в глобальный парниковый эффект.