每滴淡水都包含成千上万种以前未被注意的有机分子。通过测量这些分子的多样性以及它们与周围环境的相互作用，剑桥大学研究发现了一个看不见的世界，它影响着淡水生态系统的功能并可能导致温室气体排放。

小型浅湖主导着世界淡水区域，其中的沉积物已经产生了二氧化碳总量的至少四分之一，而甲烷中的三分之二则来自湖泊。这项发表在《PNAS》杂志上的新研究表明，气候变化可能导致北部淡水湖排放的温室气体水平增加1.5到2.7倍。

随着气候变暖，北部纬度地区的森林植被覆盖率正在增加。通过在加拿大安大略省的两个湖中模拟这种影响，该研究发现有机分子(结构中含有碳的分子)的多样性增加，并进入附近植物和树木掉落的物质中的水中。

有机分子是湖泊沉积物中微生物的食物来源，微生物会将其分解并释放出二氧化碳和甲烷作为副产物。因此，增加有机分子的含量可以增强微生物活性并产生更多的温室气体。

由于相同的微生物可以从许多不同的有机分子中产生温室气体，因此与微生物的多样性相比，有机分子的多样性与温室气体浓度水平之间的联系更为紧密。另外，增加的有机分子多样性可能会增加水中的温室气体浓度，因为有更多的分子可以被阳光穿透水分解。

为了进行这项研究，容器中装满了不同比例的岩石和有机物-包括附近森林的落叶和针叶凋落物-并淹没在两个湖的浅水区中。两个月后，使用超高分辨率质谱技术和下一代DNA测序技术对样品进行分析，结果表明，有机分子的多样性与水中微生物群落的多样性相关，并且两者的多样性都随着水中微生物的增加而增加。有机物数量增加。

准确预测自然系统的碳排放量对于了解气候变化步伐以及全球变暖的影响的计算的可靠性至关重要。