Klimaændringer øger kuldioxidstrømmen fra søer

Boreale søer spiller en væsentlig rolle i den globale kulstofkredsløb. Små og lavvandede søer er rigelige i nordlige områder, og de er ofte biologisk aktive på grund af belastningen af ​​organisk stof fra oplande. Da mikrober nedbryder organisk stof, der er blevet ophobet i vandsøjlen og i bundsedimenterne, vandsøjlens kuldioxidkoncentration overstiger mætningsniveauet i mange søer, og noget af kuldioxiden frigives til atmosfæren.

I sit speciale ved Jyväskylä Universitet, M.Sc. Petri Kiuru studerede kulstofkredsløb i søer ved hjælp af en procesbaseret model, der beskriver den tidsmæssige udvikling af temperaturfordeling og vandkvalitet i en sø. Undersøgelsen var især fokuseret på kuldioxidudveksling mellem søens vandsøjle og atmosfæren. Et andet formål med undersøgelsen var at vurdere virkningen af ​​klimaændringer på kulstofdynamikken i boreale søer.

På grund af klimaændringer-inducerede stigninger i lufttemperatur og årlig nedbør, boreale søer bliver varmere, og mængden af ​​ekstern belastning af organisk stof til søerne kan stige. Undersøgelsesresultaterne indikerede, at disse faktorer også kan øge søens kuldioxidkoncentrationer og øge frigivelsen af ​​kuldioxid til atmosfæren. Disse stigninger bør også overvejes i vurderingen af ​​fremtidige ændringer i det globale kulstofkredsløb.

I undersøgelsen, Kiuru brugte også modelsimuleringer til at vurdere virkningerne af forbedrede estimater af luft-vand kuldioxidudveksling på bestemmelsen af ​​kulstofbudgetterne for boreale søer. Kontinuerlige målinger af kuldioxidflux, der er udført med nye, avancerede metoder har vist, at udvekslingen af ​​kuldioxid mellem søens vandsøjle og atmosfæren sker hurtigere end tidligere anslået. Derfor, også omfanget af kuldioxidproduktion i søer og mængden af ​​ekstern kulstofbelastning, herunder lastning gennem grundvand, bør vurderes nærmere.

Procesbaserede modeller er vigtige værktøjer til at illustrere og studere de komplekse dynamiske processer i en sø. De gør det muligt for forskere at opbygge en omfattende beskrivelse af en sø og at studere samspillet mellem forskellige komponenter i søsystemet, såsom isdække; hydrodynamik; termisk, kemisk, og biologiske forhold; og oplandsbelastning. Den vertikale sømodel, der blev udviklet og anvendt i undersøgelsen, kan udnyttes yderligere i ferskvandsøkosystemforskning. Modelleringsværktøjet kan anvendes til at beskrive kulstofkredsløb i forskellige søer både under nuværende og fremtidige forhold, især sammen med modeller, der simulerer hydrologiske og biokemiske processer i søoplande og stofbelastning fra oplande.