Органические остатки могут разлагаться и после того, как кислород в среде израсходован. Но это не один универсальный процесс с обязательным выделением метана. Возможны брожение, дыхание с другими акцепторами электронов и цепочки взаимосвязанных реакций. Условия определяют, какая часть углерода останется в промежуточных соединениях, перейдёт в биомассу или выйдет в газовую фазу.
Брожение отличается от дыхания организацией энергетического обмена. В учебном разборе OpenStax сопоставлены конечные акцепторы электронов и способы получения энергии при кислородном дыхании, анаэробном дыхании и брожении. Поэтому бытовое слово «гниение» не даёт достаточно точного объяснения того, что происходит с конкретным веществом и почему меняются свойства среды.[1]
Как условия определяют продукты разложения
В сложном сообществе сначала могут расщепляться крупные молекулы, затем использоваться более простые соединения. Разные этапы выполняются разными участниками и не обязаны идти с одинаковой скоростью. Если потребление промежуточных продуктов отстаёт от их образования, они накапливаются и меняют кислотность и доступность питания. Исчезновение исходного субстрата ещё не означает полной минерализации его углерода.
В заболоченных средах недостаток кислорода связан с насыщением пор водой и расходованием доступного запаса микроорганизмами. Гидрологический обзор USGS[3][2] описывает связь водного режима с превращениями органики и образованием восстановленных продуктов, включая метан и сероводород. Однако присутствие одного продукта не означает одинакового состава реакций во всех болотах и на всех глубинах.[2]
Температура, химическая доступность субстрата и время пребывания имеют не меньшее значение, чем отсутствие кислорода. Древесные остатки и легкорастворимые вещества не разлагаются с одинаковой скоростью. В природе анаэробная переработка может сочетаться с долговременным накоплением органического материала: образование торфа не означает, что разложение прекратилось полностью, а показывает преобладание поступления над потерями в соответствующем балансе.
Почему образование газа не равно его выбросу
Метан, произведённый в глубине, способен частично потребляться до выхода в атмосферу. В исследовании водно-болотных угодий USGS рассматривается роль растительности одновременно как источника субстрата, пути переноса газа и фактора поступления кислорода. Это показывает, почему итоговый поток зависит не только от микробного образования метана, но и от его дальнейшего пути через экосистему.[3]
В обращении с отходами те же общие биологические возможности можно использовать в управляемом сбраживании с улавливанием газа. Но природное разложение, процессы внутри полигона и работа специально спроектированного реактора различаются по управлению, герметичности и обращению с остатком. Само наличие анаэробной среды не делает объект установкой переработки и не подтверждает экологическую приемлемость его выбросов.
Понятие также не означает полного обезвреживания загрязнённой органики. Металлы не исчезают при разрушении содержащей их органической матрицы, а устойчивые соединения могут сохраняться или преобразовываться неполно. Для оценки результата нужны сведения о продуктах и остатке. Термин объясняет путь переработки вещества без кислорода; пользу или вред определяют масштаб, химический состав и то, куда в итоге поступают продукты.