Sort kulstof fundet i Amazonfloden afslører de seneste skovafbrændinger

Udover skår af ødelagt vegetation, skovbrande i Amazonia efterlader deres aftryk på Amazonfloden og dens bifloder. Ufuldstændig afbrænding af træer resulterer i produktion af sort kulstof, faste partikler, der kommer ind i vandet i Amazonas i form af kul og sod og transporteres til Atlanterhavet som opløst organisk kulstof.

For første gang, en international gruppe forskere har kvantificeret og karakteriseret det sorte kulstof, der strømmer i Amazonfloden. Deres fund, udgivet i Naturkommunikation , viser, at det meste af det sorte kulstof, der transporteres til havet, er "ungt" og sandsynligvis skyldes de seneste skovbrande.

"Ved radiometrisk datering [en metode, der kvantificerer mængden af ​​carbon-14 eller andre naturligt forekommende radioaktive isotoper, der er til stede i materiale baseret på deres kendte forfaldshastighed for at bestemme materialets alder til omkring 60, 000 år siden] og analyse af molekylær sammensætning, vi konkluderede, at det meste af det sorte kulstof, vi fandt i Amazonfloden, blev produceret i de seneste år ved afbrænding af træer, "sagde Jeffrey E. Richey, en professor ved University of Washington i USA og en medforfatter af undersøgelsen.

Som gæsteforsker ved University of São Paulo's Center for Nuclear Energy in Agriculture (CENA-USP), i de sidste fem år, Richey har gennemført et projekt støttet af São Paulo Research Foundation - FAPESP i regi af sit São Paulo Excellence Chair (SPEC) program, med det formål at belyse Amazon -flodbassinets rolle i den globale kulstofcyklus.

I november 2015, i en af ​​de tørreste sæsoner i regionen, forskerne, der arbejdede på projektet, indsamlede prøver af sort kulstof opløst i Amazonas hovedkanal og i fire bifloder - negeren, Madeira, Trombetas og Tapajós.

Denne periode blev valgt til udførelse af undersøgelsen, fordi vandstanden var lav, og forbindelsen mellem Amazonas og dens flodslette var begrænset. "Som resultat, vi var i stand til kun at få prøver af permanent vand og mere præcist identificere kilderne til sort kulstof i vandløbet, "Sagde Richey.

Molekylære markører

Kulstof-14 niveauer og indhold i prøver blev målt ved hjælp af molekylære markører, såsom polycarboxylsyre frigivet ved oxidation af aromatiske polycykliske carbonhydrider i sort kulstof.

Kvantitativ måling af markørerne blev kombineret med molekylær karakterisering af prøverne ved hjælp af massespektrometri med ultrahøj opløsning.

Resultaterne af analyserne viste, at det sorte kulstof, der er opløst i Amazonas og dets bifloder generelt er "ungt", men ældes, når det fortsætter mod havet.

Prøver indsamlet på lokaliteter relativt fjernt fra Atlanterhavet, såsom Óbidos i Pará -staten, var yngre, mens de indsamlede længere nedstrøms var ældre.

"Dette tyder på, at det sorte kulstof kan ældes, når det bevæger sig fra tørt land til floden og derefter flyder videre til havet. Også, flere reaktive komponenter kan fjernes under transport af dette materiale, "Sagde Richey.

"Det nyere materiale kan blive underkastet en mineraliseringsproces i floden, når det strømmer til havet. Dette kan forårsage en ændring i dets molekylære profil, så det udsender et" ældre "signal. Der er stadig forskellige aspekter ved lagringen og transport af dette materiale fra tørt land til floder og derefter havet, som vi skal forstå bedre. "

I et nyt projekt, også understøttet af FAPESP, forskerne planlægger at udføre et større antal målinger til sammenligning med dataene for 2015 i et forsøg på at finde ud af, om produktionen af ​​"ungt" sort kulstof og dermed hyppigheden af ​​skovbrande er steget i de seneste år.

"Bekymringen for de seneste afbrændinger i Amazonia er særlig akut med hensyn til det dannede kulstof. En del af det går ud i atmosfæren i form af kuldioxid, men en stor andel bevares i jorden eller vandet i form af sort kulstof, "Sagde Richey.

Største kilde til organisk stof

Ifølge forskerne, Amazonfloden tegner sig for en femtedel af den globale ferskvandsudledning til havene og er den største enkeltkilde til havbaseret, organisk materiale, "eksporterer" mellem 22 og 27 millioner tons opløst organisk kulstof om året i gennemsnit. Af denne grund, det er et afgørende system til at forstå cykling og transport af sort kulstof, den mest stabile kulstofforbindelse i naturen.

En stor og ildfast komponent i den globale kulstofcyklus, sort kulstof i partikelform fungerer som en biosfærisk kulstofvaske ved at fjerne kulstof fra hurtigere atmosfære-biosfære processer og lagre det i sedimentære reservoirer. Kendskab til oprindelsen, dynamik og skæbne for dette materiale er afgørende for udviklingen af ​​modeller til forudsigelse af, hvordan den globale kulstofcyklus kan interagere med klimaændringer, Richey understregede.

"Vores forståelse af sort kulstofs rolle på regional og global skala er utilstrækkelig, på grund af begrænset kendskab til behandlingen, kvalitet og skæbne for opløst sort kulstof under dets eksport ved floder til havet, " han sagde.

"For eksempel, vi har brug for at vide, hvor lang tid det sorte kulstof, der produceres ved nylige skovbrande, tager at nå Amazonas -floden. "