Når storme forvandler kulstofdræn til kulstofkilder

Chris Osburn er lektor i marine, jord- og atmosfæriske videnskaber ved NC State. Hans seneste værk, udgivet i Geofysiske forskningsbreve , ser på effekten så stor, ødelæggende storme – såsom orkanen Matthew i 2016 – har på kulstofdræn og på mængden af ​​kuldioxid (CO ₂ ) bliver frigivet til atmosfæren omkring North Carolinas Neuse River-munding og Pamlico Sound.

The Abstract (TA):Lad os starte med at definere, hvad du mener, når du taler om kulstofdræn.

Osburn:En kulstofvask er et sted, hvor CO ₂ opbevares som organisk stof på land, enten i jord eller i vådområder, eller i kystvand, såsom flodmundinger. CO ₂ er et naturligt biprodukt af tilværelsen, og det frigives, når organiske materialer henfalder. For eksempel, blade, der falder fra træer, er en kilde til organisk kulstof, der kan henfalde til CO ₂ , men hvis bladene falder og bliver begravet i jord eller falder i vand i et vådområde, de bliver opbevaret der – materialet henfalder ikke og frigiver CO ₂ . Det lager er en kulstofvask.

TA:Hvordan kommer kulstof lagret i en vask tilbage til atmosfæren?

Osburn:Når jord eroderes eller vådområder skylles ud, det organiske kulstof, der er lagret der, kommer ind i et flodsystem og bevæger sig derefter ind i en flodmunding eller sund. Når det først sker, der er to hovedmåder, hvorpå det kan fjernes. Først, det organiske materiale er føde for naturligt forekommende bakterier. Ligesom os, bakterier frigiver CO ₂ når de trækker vejret. Når der er mere mad til rådighed, der er flere bakterier, og så mere CO ₂ bliver løsladt. Den anden måde, at CO ₂ bliver frigivet er af sollys. Meget af dette materiale, det organiske stof, er farvet, så det absorberer sollys, som kemisk omdanner en del af det kulstof tilbage til CO ₂ .

TA:Hvad er virkningerne af store storme på denne proces?

Osburn:Store stormbegivenheder skyller det lagrede organiske kulstof nedstrøms, hvor det udsættes for sollys og bakterier, aktivering af de processer, der frigiver CO ₂ og ændre et system som Pamlico Sound fra en vask til en kilde. Vores forskning viser, at i de seks uger eller deromkring efter orkanen Matthew, Pamlico Sound producerede omkring 25 procent af sin årlige CO ₂ produktion. Hvad der er alarmerende på den ene side er, at du kan mobilisere og flytte en masse af dette materiale på blot en eller to begivenheder om året.

TA:Hvor meget CO ₂ taler vi om?

Osburn:Vi anslåede, at Neuse River Estuary og Pamlico Sound udgav næsten 79, 000 tons CO ₂ i de to måneder efter orkanen Matthew. Denne værdi er lig med den årlige CO ₂ udgivet omkring 17, 000 biler. Dermed, disse individuelle begivenheder kan være væsentlige; forskning før vores har fundet ud af, at en eller to begivenheder om året kan udslette hele CO ₂ disse kystmiljøers optagelseskapacitet.

TA:Hvad er dine næste skridt?

Osburn:Jordens klima styres delvist af dens energibalance, som er stærkt påvirket af CO ₂ i atmosfæren. Ekstreme vejrbegivenheder har potentialet til dramatisk at øge udledningen af ​​CO ₂ til atmosfæren fra kystmiljøer, der ellers kunne fange den CO ₂ , så det er vigtigt at forstå, hvordan klimasystemet interagerer med kulstofkredsløbet. Hvor det organiske kulstof kommer fra på land ser ud til at være vigtigt, samt hvordan det frigives - af bakterier eller sollys. Vores næste skridt vil være at studere de hastigheder, hvormed sollys og bakterier frigiver kulstoffet lagret i dette organiske materiale tilbage til atmosfæren som CO ₂ .