Hvordan indre farvande indånder kulstof - og hvad det betyder for globale systemer

I lang tid, forskere, der vurderer den globale kulstofcyklus, betragtes som floder og vandløb, der ligner rør, kanaliserer kulstof og andre opløste stoffer fra land til hav. I dag, imidlertid, forskere ved, at disse indre farvande undervejs også "indånder" kulstof og andre gasser i atmosfæren.

Faktisk, den afgørende rolle, denne "unddragelse" af drivhusgasser fra floder og vandløb var, for første gang, indarbejdet i den femte vurderingsrapport fra FN's mellemstatslige panel om klimaændringer i 2014.

Alligevel er der stadig meget ukendt om, hvor meget gas der rent faktisk frigives fra disse vandsystemer og den kemiske og økologiske dynamik, der påvirker deres transport.

En ny Yale -undersøgelse afslører vigtig indsigt i de faktorer, der påvirker frigivelsen af ​​drivhusgasser fra disse indre farvande, herunder et centralt forhold mellem stormhændelser, økologi, og topografi i moderering af denne udgivelse.

I en analyse af hovedvandstrømme i det centrale Connecticut, forskere fandt ud af, at koncentrationerne af tre drivhusgasser - kuldioxid, nitrogenoxid, og metan - øget i vådområder under vandstorme, men faldt eller forblev konstant i skovbevoksede vandløb. Imidlertid, disse gasser var også mindre tilbøjelige til at blive frigivet fra vådområderne end fra vandløbene i skovområder, de fandt.

Skrivning i Journal of Geophysical Research:Biogeosciences , de konkluderer, at disse afvigelser sandsynligvis skyldes, at skovbevoksede vandløb har en tendens til at være stejlere, skabe større turbulens, der, på tur, fremmer gasudslip. I mellemtiden, i vådområder vandløb var disse input mere tilbøjelige til at blive ført nedstrøms længere fra deres kilde, sagde Kelly Aho, en doktorand ved Yale School of Forestry &Environmental Studies (F&ES) og hovedforfatter af undersøgelsen.

"Når du tænker på, hvordan et vådområde ser ud, det giver mening:vådområder er virkelig flade, derfor kan vand og organisk materiale ophobes der, "Sagde Aho." Som et resultat, under en regnskyl er disse vådområder og deres jordbund en kilde til drivhusgasser. "

"Men, "tilføjede hun, "gaskoncentrationer repræsenterer kun halvdelen af ​​ligningen."

Frigivelsen af ​​gasser fra floder og vandløb afhænger også af gasoverførselshastigheden, eller den hastighed, hvormed gasser bevæger sig over grænsen mellem luft og vand. En mangel på turbulens har en tendens til at producere en lavere gasoverførselshastighed og langsommere hastigheder. Så mens drivhusgaskoncentrationer i vådområder strømme pludselig vil stige under en regnvejr, disse gasser er mere tilbøjelige til at forblive fanget i det fladere, mindre turbulente vandløb, indtil de støder på stejlere terræn længere nedstrøms.

At forstå denne dynamik, Aho sagde, vil være kritisk for at udvikle mere præcise kulstofcyklusfremskrivninger og klimamodeller - især da ekstreme vejrhændelser forventes at stige i de kommende årtier.

"Hvis en forsker ser på kulstofbinding fra et lokalt perspektiv, de overvåger måske bare, hvad der går ind og ud lodret inden for en grund, "sagde hun." Men hvis dette område omfatter en vådområde, for eksempel, gasserne strømmer sandsynligvis væk fra det plot, de kigger på; kulstoffet kan frigives til atmosfæren uden for deres synspunkt, så du kan helt savne det. Så det er vigtigt at tænke over denne idé om lateral transport.

"Derfor er vandløb og floder så interessante, "tilføjede hun." De bevæger sig opløste stoffer hen over landskabet, så det må vi tage højde for. ”

Avisen er medforfatter af Peter Raymond, professor i økosystemøkologi ved F&ES.