Vandløb kan udsende mere kuldioxid i et varmere klima

Vandløb og floder kan pumpe kuldioxid ud i luften med stigende hastigheder, hvis de fortsætter med at varme, potentielt forværre virkningerne af global opvarmning, en ny verdensomspændende analyse har vist.

For at nå den konklusion, et internationalt forskerhold udførte den første kontinental-skala undersøgelse af kulstofstrømme ind og ud af vandløb på tværs af seks store klimazoner. De indsamlede data i vandskel fra Puerto Rico og Oregon til Australien og Alaska. I hver enkelt, forskere analyserede balancen mellem fotosyntese - som bruger atmosfærisk CO2 til at generere plantemateriale såsom rødder og blade - og respiration, som pumper CO2 tilbage til luften.

Forskerne offentliggjorde deres resultater i denne uge i tidsskriftet Natur Geovidenskab .

Spørgsmålet er vigtigt, fordi verdens floder og vandløb udveksler kulstof med atmosfæren i hastigheder, der kan sammenlignes med landbaserede økosystemer og havene. Hvis den globale opvarmning fortsætter, en stigning i strømbaserede kulstofemissioner kan øge koncentrationen af ​​varmefangende CO2 i atmosfæren.

"Dette papir er det første, der ser på virkningerne af klimaændringer på strømmetabolisme på kontinental skala ved hjælp af feltobservationer, " sagde Alba Argerich, medforfatter, der overvågede McRae Creek og Lookout Creek i H. J. Andrews Experimental Forest øst for Eugene, Oregon. "Denne tilgang tager højde for kompleksiteten af ​​et økosystem, i modsætning til kontrollerede eksperimenter, hvor du genskaber forenklede versioner af et økosystem."

Argerich og andre videnskabsmænd overvågede vandløb for vandtemperatur, opløst ilt og sollys ved vandoverfladen. Forskerne simulerede også balancen mellem netto primærproduktion (produktet af fotosyntese af alle organismer i strømmen) og respiration under en stigning på 1 grad Celsius i vandløbstemperaturen.

Nettoresultatet af simuleringerne, de rapporterede, var et skift på 24 procent mod mere respiration og CO2-udledning. Imidlertid, ikke alle strømme forventes at reagere på samme måde. Skiftet mod flere CO2-emissioner ser ud til at være mere udtalt i varmere vandløb, forskerne fandt, mens koldere vandløb faktisk kan se en stigning i netto primærproduktion. Kulstofkredsløb i vandløb kan også blive påvirket af andre faktorer, såsom planter og mikrober i vandløbets økosystem og næringsstoffer, der strømmer ud i vandet fra omkringliggende landområder.

Argerich udførte sit arbejde som forsker ved College of Forestry ved Oregon State University. Hun er nu assisterende professor ved School of Natural Resources ved University of Missouri.

I tidligere arbejde på H.J. Andrews Forest, Argerich viste, at små vandløb kan eksportere overraskende mængder kulstof både nedstrøms og til atmosfæren. "Dette papir bekræfter vandløbenes rolle som en aktiv kilde til CO2 til atmosfæren, som kan blive endnu vigtigere, efterhånden som den globale temperatur stiger, " hun sagde.