Bjergstrømme udleder en overraskende mængde kuldioxid

Bjerge dækker 25 procent af jordens overflade, og vandløbene, der dræner disse bjerge, tegner sig for mere end en tredjedel af den globale afstrømning. Men den rolle, som bjergstrømme spiller i globale kulstofstrømme, er endnu ikke blevet evalueret; indtil nu har videnskabsmænd hovedsageligt fokuseret på vandløb og floder i lavtliggende tropiske og boreale områder.

Åsa Horgby, en ph.d. studerende ved EPFLs Stream Biofilm and Ecosystem Research Laboratory (SBER), sammen med et hold af internationale videnskabsmænd har udført den første storstilede undersøgelse af CO ₂ emissioner af bjergstrømme og deres rolle i globale kulstofstrømme. De fandt ud af, at disse vandløb har en højere gennemsnitlig CO ₂ emissionshastighed pr. kvadratmeter end vandløb i lavere højder, til dels på grund af den ekstra turbulens, der opstår, når vandet strømmer ned ad bjergskråninger. Så selvom disse vandløb kun udgør 5 procent af det globale overfladeareal af flodnetværkene, de tegner sig sandsynligvis for 10 procent til 30 procent af CO ₂ emissioner fra disse netværk. Forskernes resultater blev offentliggjort i dag i Naturkommunikation .

Udvikling af en ny model

Forskerholdet trak på en undersøgelse offentliggjort i februar sidste år i Naturgeosenser , som fandt ud af, at gasudvekslingshastigheder over luft-vand-grænsefladen i bjergstrømme sker 100 gange hurtigere end tidligere antaget. Startende fra bjergstrømme i kantonen Valais, EPFL-forskere var i stand til at forbedre en beregningsmetode, der indtil da havde været standarden.

I deres nye undersøgelse, forskerne indsamlede store miljødata fra vandløbene, der dræner verdens vigtigste bjergkæder, specifikt med fokus på deres hydrologiske og geomorfologiske egenskaber samt på jordens organiske kulstofindhold i oplande. Så brugte de disse store data til at udvikle en model til at estimere den naturlige CO ₂ emissioner fra mere end 1,8 millioner bjergvande på verdensplan.

At finde ud af, hvor CO ₂ kommer fra

"Vi har i en årrække vidst, at ferskvandsøkosystemer udleder nogenlunde samme mængde CO ₂ at havene absorberer, men vi havde aldrig før lavet grundige undersøgelser af de utallige bjergstrømmes rolle for den globale CO ₂ fluxer. Indtil nu var de aqua incognita, "siger Tom Battin, lederen af ​​SBER og avisens tilsvarende forfatter. "Men vores seneste resultater åbner nu spændende nye forskningsmuligheder, sådan for bedre at forstå, hvor alt det CO ₂ kommer fra, og hvordan vi mere præcist kan redegøre for verdens alpine regioner i vores vurderinger af det globale kulstofkredsløb."

Forskernes resultater tyder på, at CO ₂ kommer fra geologiske kilder, givet, at karbonatsten dominerer geologien i adskillige regioner rundt om i verden. Disse sten blev dannet af "skeletkomponenter" af marine mikroorganismer, der levede for millioner af år siden, da Jorden stort set var dækket af oceaner.

Et skridt fremad

Selvom disse resultater markerer et vigtigt skridt fremad, der er mange usikkerheder tilbage. Ifølge Battin, yderligere målinger i bjergstrømme rundt om i verden er nødvendige for bedre at begrænse usikkerheder. Desuden, langsigtet overvågning af kulstofstrømme i bjergstrømme er afgørende for at forstå, hvordan klimaændringer påvirker deres biogeokemi. "Vi er lige begyndt at opdage, hvilken rolle bjergstrømme spiller for det globale kulstofkredsløb, " siger Battin. "Det er spændende tider for miljøvidenskab."