Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Varm ovenpå, koldt nedenunder:Uventet drivhusgaseffekt i søer

Klimaændringernes virkninger på vandtemperaturen, vandgennemsigtighed, densitetsstratificering og iltindhold i søer. Kredit:University of Basel

Et forskerhold ledet af University of Basel og Université de Montréal undersøgte, hvordan den igangværende klimaopvarmning påvirker søers "adfærd". Forskerne fandt ud af hvorfor, i næsten bundvand, søer kan endda køle ned på trods af opvarmning ved overfladen, og hvad konsekvenserne er for produktion og udledning af drivhusgasser. Resultaterne af undersøgelsen blev offentliggjort i den seneste udgave af tidsskriftet Limnologi og Oceanografi Letters .

Søer spiller en vigtig rolle i den globale kulstofcyklus, fungerer som store naturlige bioreaktorer. Temperaturen i en sø repræsenterer en vigtig begrænsning for mængden af ​​kuldioxid og metan, den udsender i atmosfæren. Det blev generelt antaget, at global opvarmning stimulerer mikrobielle respiratoriske processer og produktionen af ​​disse drivhusgasser, samtidig med at kulstoflageret i søsedimenter reduceres. Et internationalt forskerhold har nu undersøgt disse interaktioner nærmere og opdaget uventede effekter.

Forskningsprojektet målrettede ikke kun de direkte virkninger af global opvarmning, men også de indirekte. Undersøgelsernes hovedfokus var vandtemperaturen og drivhusgasproduktionen i de dybere dele af søerne. "Vi ønsker ikke at stille spørgsmålstegn ved det grundlæggende i termodynamik. Der er ingen tvivl om, at hastighederne for respiratoriske metaboliske processer i søer generelt er højere ved øgede vandtemperaturer, "forklarer professor Moritz Lehmann fra Institut for Miljøvidenskab ved University of Basel." Men klimaændringer vil ikke få hver sø til at varme op overalt. "

Opvarmning nær overfladen, køling nær bunden

Søer på verdensplan varmes ved overfladen. Imidlertid, de mister også gennemsigtighed på grund af øget algerproduktion og øget turbiditet i søvandet. "Overvarmningen af ​​overfladevandet og tabet af gennemsigtighed har den effekt, at der bliver fanget mere varme i de øverste lag af søerne, forlader det dybere vand termisk isoleret, "siger hovedforfatter Dr. Maciej Bartosiewicz fra Institut for Miljøvidenskab ved University of Basel." Under visse omstændigheder, dette kan endda føre til afkøling af vandmasser nær bunden af ​​søen. "

Den subtile afkøling bremser respiratoriske henfaldsprocesser og kuldioxidproduktion i søerne, stigende kulgrav i sedimenterne. Modelsimuleringer tyder på, at de observerede effekter er mest relevante for relativt små og lavvandede søer, som udgør cirka halvdelen af ​​den globale søoverflade.

Mindre kuldioxid, mere metan

Den øgede differentielle opvarmning i søer har endnu en effekt:den udtalte termiske stratificering medfører, at de dybere vandlag knap blandes og er dårligt ventilerede, hvilket kan føre til langvarig anoksi. Under disse iltfrie forhold, metanproduktion af anaerobe mikroorganismer øges.

"Alt i alt, global opvarmning øger drivhusgaspotentialet i søer, som forventet. Imidlertid, dette har mindre at gøre med opvarmningen direkte, og mere at gøre med øget iltforringelse i bunden af ​​disse søer, "slutter Bartosiewicz.