Tørt indre vand er undervurderede aktører i klimaændringer

2018:Et år med tørke – klimaændringer forårsager en stigning i antallet af ferskvand, der løber tør, i hvert fald midlertidigt. Også, mange søer krymper permanent eller er helt forsvundet. Omkring 90, 000 kvadratkilometer vandoverflade er allerede forsvundet i de sidste 30 år. Denne tendens er ikke kun en trussel mod drikkevandsreserver og store økosystemer - tørret ferskvand spiller også en vigtig rolle i det globale kulstofkredsløb, og kan være ansvarlig for frigivelse af CO2 og andre klimarelevante gasser. To nyligt offentliggjorte undersøgelser foretaget med involvering af Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB) afslører, at betydningen af ​​dette fænomen hidtil er blevet undervurderet.

Et nøgleelement i vurderingsrapporterne udgivet af det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) er det globale kulstofkredsløb:kulstof (C) findes i flere forskellige former i sten, jord, vand, luft, organismer og atmosfæren; der sker kontinuerlige udvekslingsprocesser mellem disse sfærer. Kulstof i form af CO2 fungerer som en drivhusgas i atmosfæren. "Når man beregner stofstrømme i kulstofkredsløbet, nogle habitater er for komplekse til at fange, hvorfor de ikke behandles særskilt i IPCC-rapporten, " forklarede Dr. Gabriel Singer, Leder af IGB-forskningsgruppen Fluvial Ecosystem Ecology og medforfatter til begge studier. Og alligevel floder, søer, damme og vandløb, der falder delvist eller helt tørre, eller som har faldende vandstand, kan spille en væsentlig rolle i de globale CO2-emissioner, som holdet af forfattere viser:når permanent tørre søsedimenter og sæsonmæssigt tørre overflader af alle forskellige ferskvande tages i betragtning, estimater for CO2-flux fra kontinentale indre farvande til atmosfæren skal øges med omkring 10 %. Som sådan, ferskvand spiller en vigtigere rolle i det globale kulstofkredsløb end tidligere antaget.

Søer anses for at være kulstofdræn - dette er kun sandt til en vis grad

Holdet analyserede adskillige publikationer, der i de seneste år har bidraget til at bestemme CO2-emissioner fra ferskvand og deres bidrag til kulstofkredsløbet, og årsagerne til deres øgede udtørring. Strengt taget, ferskvand, og især søer, fungerer primært som C-dræn - langsigtet kulstofakkumulering sker i deres sedimenter. Hvis vandstanden falder, imidlertid, en stigende andel af søbunden er udsat for atmosfærisk ilt. De tørrere sedimenter bliver, jo mere aerob respiration øges – dødt organisk stof i søbunden bruges af bakterier, hvilket igen fører til produktion af CO2. "Vores analyse viser, at søer ikke skal betragtes som bare C synker, tværtimod, de udsender gasformigt kulstof, når de falder tørre, " understregede Gabriel Singer. Disse effekter vil sandsynligvis stige i betydning under et klima i forandring:på globalt plan, for eksempel, omkring 90, 000 kvadratkilometer vandoverflade er forsvundet fuldstændigt i de sidste 30 år.

På baggrund af den akkumulerede viden, Forfatterholdet beregnede et omtrentligt basisniveau for den andel af det globale kulstofkredsløb, der kan tilskrives tørring af indre farvande. "Omkring 0,2 gigaton CO2 udledes globalt fra tørre indre farvande hvert år. Til sammenligning:den årlige CO2-flux fra kontinentale ferskvand er ca. 2 gigaton, og menneskeskabte fluxer fra fossile brændstoffer i alt omkring 9 gigatons hvert år, " udtalte Gabriel Singer. Det er vanskeligt at estimere, i hvilket omfang menneskeskabte påvirkninger er ansvarlige for stigningen i tørhed; potentielle påvirkninger tilskrives ændringer i arealanvendelsen i vandoplande eller til foranstaltninger, der forårsager permanent udtørring af sæsonbetingede tørre søer efter vand. fjernelse. Og, selvfølgelig, lokal udtørring kan også være en konsekvens af ændringer i temperatur og nedbør i forbindelse med globale klimaændringer.

Reservoirer er potentielle mål for reduktion af CO2-emissioner fra indre farvande

Resultaterne af undersøgelsen giver menneskeheden nye handlemuligheder. "Jo mere vi ved om, hvordan det globale kulstofkredsløb fungerer, jo lettere kan vi identificere potentielle mål, især når det kommer til at absorbere de mulige feedback-effekter af klimaændringer, " sagde Gabriel Singer. Reservoirs, for eksempel, er menneskeskabte farvande, hvor det er bevidst accepteret, at områder med sedimenter gentagne gange falder tørre under vandstandsudsving. Det er vigtigt at foretage en holistisk vurdering af den rolle, som sådanne systemer spiller i kulstofkredsløbet. Denne vurdering omfatter også tilvejebringelse af detaljerede oplysninger om drivhusgasemissioner. Dette gælder især, når det kommer til at udvælge steder til konstruktion af potentielle nye reservoirer, men også med hensyn til, hvordan forvaltningen af ​​eksisterende reservoirer kan tilpasses, eller hvis, måske, sådanne reservoirer bør endda fjernes.

En anden artikel af Gabriel Singers team, der blev offentliggjort for nylig, udforsker virkningerne af skiftende tørre og våde faser i flodøkosystemer på stofstrømme. I løbet af sin tid som gæstende ung videnskabsmand ved IGB, Marisa Arce undersøgte eksistensen af ​​nitrogen i sedimenter, ammoniak oxidation, og emissioner af lattergas, en anden vigtig drivhusgas. Faktisk, dinitrogenoxid falder i tørre perioder, men tiltager igen, så snart der falder nedbør. Resultaterne hjælper videnskabsmænd med at forstå mere klart adfærden af ​​nitrogenstrømme i floder og vandløb, der er udsat for skiftende tørre og våde faser. På grund af klimaændringer, et sådant scenarie vil påvirke et større antal flodøkosystemer i fremtiden - og kan ændre den rolle, de spiller i globale stofcyklusser.