Alpine vandløb producerer mere CO2 efter en varm vinter

Et EPFL-studie har for første gang målt virkningen af ​​klimaændringer på alpine vandløb, og resultaterne er ret bekymrende:efter en vinter med lav sne, disse strømme frigiver mere kuldioxid, end de absorberer.

Talrige forskere ser på klimaændringernes indvirkning på Alperne. Og en af ​​de mest åbenlyse effekter er det lave snefald, der er observeret i de senere år. EPFL-forskere har opdaget, at denne mangel på sne også har en indvirkning på bjergstrømme. Vi har vidst i omkring ti år nu, at disse vandløb, sammen med Alpernes søer og floder, frigiver en stor mængde kuldioxid (CO2) til atmosfæren som et naturligt forekommende fænomen. Men undersøgelsen viser, at en varm vinter med lidt snefald kan ændre alt dette. Manglen på sne betyder, at når foråret kommer, vandløbene frigiver mere CO2, end de optager. "Dette er den første undersøgelse, der viser virkningen af ​​klimaændringer på det globale kulstofkredsløb i alpine vandløb, " forklarer Tom Battin, direktør for Stream Biofilm and Ecosystem Research Laboratory (SBER) og medforfatter af undersøgelsen, som netop er blevet offentliggjort i tidsskriftet Økosystemer .

Sammenligner to vintre

Dette fænomen blev rapporteret, efter at forskere sammenlignede data fra to på hinanden følgende vintre - vinteren 2012-2013, hvilket blev betragtet som normalt, og 2013-2014, hvilket var usædvanligt varmt. "Efter en normal vinter, vores undersøgelse viste, at under et 70-dages magisk vindue, ' strømmene absorberer mere kuldioxid gennem fotosyntese, end de producerer naturligt, " forklarer Amber Ulseth, en forsker ved SBER og hovedforfatter af undersøgelsen. "Efter en varm vinter med meget lidt snefald, mere produktion af CO2 sker i løbet af foråret, hvilket betyder, at vandløbene frigiver mere kuldioxid, end de optager. Der er intet magisk vindue, og de alpine vandløb bliver en nettoproducent af CO2."

På dette tidspunkt, det er stadig svært for forskerne at måle den nøjagtige mængde CO2, der frigives til atmosfæren. De kan, imidlertid, bestemme nogle af de potentielle konsekvenser. Floderne fodret af disse små alpine vandløb vil, for eksempel, modtage mindre organisk kulstof med mindre snesmeltning for at drive deres stofskifte. Mindre snesmeltning kan have en bekymrende indvirkning på hele økosystemet, da det kan ende med at ændre vandgennemstrømningen. Undersøgelsens forfattere mener også, at det ville være værd at studere den indvirkning, som dette sandsynligvis vil have på det vandkraftværk, der er afhængig af disse floder – især dæmningerne – og de potentielle konsekvenser for kulstofkredsløbet i disse alpine vandløb.

Højteknologiske sensorer

For bedre at forstå, hvordan disse bjergstrømme opfører sig, den seneste generation af miljøsensorer blev indsat i 18 måneder i 12 vandløb, der løber ud i floden Ybbs ved de østrigske foden. Sensorerne var placeret mellem 700 og 1, 500 meter over havets overflade og målte regionens vandøkosystem – en første i denne form for undersøgelse. Hvert femte minut målte de tre parametre:lysintensitet, vandløbstemperatur og iltniveau. Med disse data, det var muligt at observere fotosynteseprocessen og økosystemets "kulstofrespiration, ", som igen gav information om kulstofstrømmen. "Denne forskning kunne ikke være blevet udført for ti år siden, fordi de sensorer, vi brugte, ikke eksisterede, " siger Ulseth. "Ved at indsamle data hvert femte minut, vi kunne virkelig tage hver strøms puls og måle stofskiftet i hele økosystemet."

Nyt Valais-studie og big data

Battins hold går nu videre i deres forskning. For det seneste år, de har arbejdet på 12 vandløb i Valsorey, Champéry og Val Ferret i Valais Canton, og i Vallon de Nant i Vaud Canton. Forskerne har taget mere dybdegående målinger på tværs af denne region, som er højere og større end regionen ved de østrigske foden, der blev brugt til den tidligere undersøgelse. Og i stedet for tre parametre, ti parametre måles hvert tiende minut ved hjælp af nye sensorer. Denne fase af forskningsprojektet støttes af EPFL Valais-Wallis, Swiss National Science Foundation og det europæiske "C-Cascades"-projekt, som har til formål bedre at forstå kulstofkredsløbets rolle i reguleringen af ​​klimaet.