Undersøgelse tyder på, at hurtigere nedbrydningshastigheder i vandveje kan forværre drivhusgasemissioner og true biodiversiteten

Mennesker accelererer muligvis den hastighed, hvormed organisk materiale nedbrydes i floder og vandløb på global skala, ifølge en ny undersøgelse fra University of Georgia, Oakland University og Kent State University.

Det kan udgøre en trussel mod biodiversiteten i vandveje rundt om i verden og øge mængden af ​​kulstof i Jordens atmosfære, hvilket potentielt kan forværre klimaændringerne.

Udgivet i Science , er undersøgelsen den første, der kombinerer et globalt eksperiment og prædiktiv modellering for at illustrere, hvordan menneskelige påvirkninger af vandveje kan bidrage til den globale klimakrise.

"Alle i verden har brug for vand," sagde Krista Capps, medforfatter af undersøgelsen og lektor ved UGA's Odum School of Ecology og Savannah River Ecology Laboratory.

"Når menneskelige aktiviteter ændrer de grundlæggende måder, floder fungerer på, er det bekymrende. Stigninger i nedbrydningshastigheder kan være problematiske for det globale kulstofkredsløb og for dyr, som insekter og fisk, der lever i vandløb, fordi de føderessourcer, de har brug for for at overleve, vil forsvinde mere hurtigt, tabt til atmosfæren som kuldioxid."

Global opvarmning, urbanisering, øgede næringsstoffer, der ændrer det globale kulstofkredsløb

Floder og vandløb spiller en nøglerolle i det globale kulstofkredsløb ved at lagre og nedbryde store mængder blade, grene og andet plantemateriale.

Typisk vil processen gå nogenlunde sådan her:Blad falder i floden. Bakterier og svampe koloniserer bladet. Et insekt spiser bakterierne og svampene ved at bruge kulstoffet i bladet til at vokse og lave flere insekter. En fisk spiser insektet.

Undersøgelsen viste, at denne proces ændrer sig i områder af verden, der er påvirket af mennesker.

Floder påvirket af urbanisering og landbrug ændrer, hvor hurtigt bladaffald nedbrydes.

Og når processen accelererer, har det insekt ikke en chance for at absorbere kulstoffet fra bladet. I stedet frigives kulstoffet til atmosfæren, hvilket bidrager til drivhusgasforurening og i sidste ende forstyrrer fødekæden.

"Når vi tænker på drivhusgasemissioner, er vi tilbøjelige til at tænke på udstødningsrør og fabrikker," sagde Scott Tiegs, medforfatter af undersøgelsen og professor i biologiske videnskaber ved Oakland.

"Men en masse kuldioxid og metan kommer fra akvatiske økosystemer. Denne proces er naturlig. Men når mennesker tilføjer næringsstofforurening som gødning til ferskvand og hæver vandtemperaturerne, øger vi nedbrydningshastigheden og leder mere CO_{2 ud i atmosfæren."}

Reduktion af menneskelig påvirkning kan forbedre vandkvaliteten og hjælpe med at bekæmpe klimaændringer

Forskerne indsamlede feltdata fra 550 floder over hele kloden og samarbejdede med mere end 150 forskere i 40 lande.

Baseret på disse data genererede forskerne et af de første estimater af nedbrydningshastigheder i floder og vandløb over hele verden, inklusive understuderede områder såsom troperne.

Forfatterne kompilerede dataene i et gratis online kortlægningsværktøj, der viser, hvor hurtigt forskellige slags blade nedbrydes i lokale vandveje.

Ved hjælp af prædiktiv modellering identificerede forskerne også miljøfaktorer, der er ansvarlige for øgede nedbrydningshastigheder, såsom højere temperaturer og øgede næringsstofkoncentrationer.

"Begge disse faktorer er påvirket af menneskelige aktiviteter," sagde David Costello, medforfatter af undersøgelsen og lektor ved Kent State. "Reducering af menneskelig påvirkning af nedbrydning vil holde mere kulstof i floder, forhindre det i at trænge ind i atmosfæren som kuldioxid og bidrage til klimaændringer."