Floder transporterer sort kulstof fra land til hav. Kredit:Gabriela Santilli, ETH Zürich
Det meste af kulstoffet fra skovbrande og forbrænding af fossile brændstoffer frigives hurtigt til atmosfæren som kuldioxid. Forskere ved universitetet i Zürich har nu vist, at den resterende rest, såkaldt sort kulstof, kan ældes i årtusinder på land og i floder på vej til havet, og udgør således et stort langsigtet reservoir af organisk kulstof. Undersøgelsen tilføjer en væsentlig manglende brik til puslespillet med at forstå det globale kulstofkredsløb.
På grund af dens udbredte forekomst og tendens til at blive hængende i miljøet, sort kulstof kan være en af nøglerne til at forudsige og afbøde globale klimaændringer. I skovbrande, typisk tilbageholdes en tredjedel af det forbrændte organiske kulstof som sorte kulstofrester i stedet for at blive udledt som drivhusgasser. I første omgang, sort kulstof forbliver lagret i jorden og i søer, og er så eroderet fra flodbredder og transporteret til havet. Imidlertid, sort kulstof er ikke taget i betragtning i opvarmningssimuleringer af det globale kulstofbudget, fordi dens rolle i det globale kulstofkredsløb ikke er godt forstået som følge af manglende viden om fluxer, aktier, og opholdstider i miljøet.
Første verdensomspændende vurdering af sort kulstof-flodtransport
"Vores undersøgelse er den første, der adresserer strømmen af sort kulstof i sedimenter ved floder på global skala. Vi fandt ud af, at en overraskende stor mængde sort kulstof eksporteres af floder, " siger hovedforfatter Alysha Coppola, en postdoc-forsker ved Institut for Geografi ved Universitetet i Zürich (UZH). Undersøgelsen omfatter nogle af de største floder i verden, såsom Amazonas, Congo, Brahmaputra, og større arktiske floder. Det er den første globale flodvurdering af radiocarbon aldersværdier og mængden af sort kulstof, der transporteres som partikler. Forskerne fandt ud af, at jo mere samlet flodsediment transporteres af floder til kysten, jo mere sort kulstof rejser sig med det og bliver i sidste ende begravet i havets sedimenter, danner en vigtig langsigtet dræn for atmosfærisk kuldioxid.
Global sort kulstofkredsløb i store reservoirer. Kredit:MELS/SIVIC, UZH
Sort kulstof kan ældes i mellemliggende reservoirer
For at få et overblik over de processer, der foregår i verdens floder, UZH-forskerne slog sig sammen med kolleger fra ETH Zürich, og det USA-baserede Global Rivers Observatory ved Woods Hole Oceanographic Institution og Woods Hole Research Center. De opdagede, at den sorte kulstofvej fra land til hav hovedsageligt er formet af erosion i flodafvandingsbassiner. Overraskende nok, de fandt ud af, at noget sort kulstof kan lagres i tusinder af år, før det eksporteres til havet via floder. Denne indsigt er ny, da man tidligere altid har antaget, at efter en brand, det resterende sorte kulstof blev hurtigt eroderet af vind og vand.
Imidlertid, Forfatterne fandt ud af, at sort kulstof ikke altid stammer fra nylige skovbrande, men kan være op til 17, 000 år gammel, især i Arktis. "Dette forklarer mysteriet om, hvorfor sort kulstof konstant er til stede i flodvande, uanset naturbrandshistorien. Vi fandt ud af, at sort kulstof kan ældes i mellemliggende reservoirer, der fungerer som puljer, før det eksporteres til havet, " siger Alysha Coppola.