Tørveområder frigiver mere metan, når de forstyrres af veje

Veje bygget gennem sure vådområder kan få drivhusgasemissioner fra vådområderne til at stige ved at opdæmme den naturlige vandstrøm, ifølge en ny undersøgelse.

Når planter dør i moser eller moser - to typer vådområder - synker de ned i et surt miljø med lavt iltindhold, hvor mikroorganismer ikke kan nedbryde dem så hurtigt, som de ville gøre i andre levesteder. Over tid, delvist nedbrudte planter akkumuleres og danner tørv, en brun aflejring, der ligner jord. Dens høje kulstofindhold gør det muligt at brænde.

Tørvevådområder, også kendt som tørveområder, lagre dobbelt så meget kulstof som skove på trods af, at de dækker mindre end 3 procent af jorden. De er mest almindelige i de nordlige dele af Nordamerika og Europa, hvor arbejdere fjerner mursten af ​​mudret tørv til brug som gødning, eller nogle lande brænder det som brændstof for at opvarme boliger og virksomheder.

Nu, ny forskning i AGU'er Journal of Geophysical Research:Biogeosciences foreslår, at anlæg af veje på tværs af disse områder til transport og udvinding af naturressourcer kan øge emissionerne af metan, en kraftig drivhusgas, op til 49 gange det naturlige niveau. Metan i atmosfæren absorberer varme mere effektivt end kuldioxid, hvilket betyder, at det udgør en større trussel mod de globale klimaændringer.

Ændring af vandstanden

Moser og moser er surere end andre typer vådområder og giver naturligvis omkring 7 procent af den globale metanudledning. Den største forskel mellem de to tørvehabitater er, hvordan de modtager vand. Vandløb flyder frit gennem moser, mens moser er afhængige af nedbør for at genopbygge vand.

Når mikrober langsomt nedbryder planter i disse områder under vandlidende forhold, de frigiver metan som et biprodukt. Gassen forbliver derefter enten i tørven eller diffunderer ud i atmosfæren. Menneskeskabte strukturer, såsom veje, kan forstyrre disse naturlige processer og få tørveområder til at udsende mere metan, ifølge den nye undersøgelse.

"Når folk bygger disse veje, de påvirker tørvearealerne, fordi de tilfører ydre materialer, der hindrer vandets bevægelse, " sagde Saraswati, en økohydrolog ved University of Waterloo i Ontario, Canada og hovedforfatter af undersøgelsen.

Mere end 217, 000 kilometer (næsten 135, 000 miles) veje krydser de nordlige dele af Canada, som har en høj tæthed af tørvearealer. For at bestemme vejens indvirkning på metan-emissioner, Saraswati og hendes kollega, Maria Strack, en vådområde biogeokemiker ved University of Waterloo, fokuseret på en mose og et mose beliggende i Carmon Creek, et olieudvindingsprojekt i det nordlige Alberta. I 2016 og 2017 parret indsamlede prøver fra lukkede kamre indsat i tørven, som fangede gasemissioner.

"Vi troede, at der ville være flere påvirkninger i mosen, fordi den modtager en masse eksterne næringsstoffer fra vandløb, og forstyrrelser kan påvirke vandets bevægelse, " sagde Saraswati. "Men da vi fik vores resultater, var det helt anderledes."

Hun og Strack opdagede, at mosen frigjorde mere metan på steder tæt på en vej, der skærede vinkelret på vandstrømmens retning, sammenlignet med et område 50 meter (164 fod) væk. I mellemtiden udsendte fenet - som havde en vej, der krydsede parallelt med dets vandstrøm, og derfor ikke forstyrrede dets bevægelse - lignende mængder metan både tæt på og langt væk fra vejen.

Inde i mosen, parret opdagede områder opstrøms for vejen udledte 16 gange mere metan i gennemsnit i 2016 sammenlignet med dem nedstrøms. Stigningen var mest tydelig på opstrøms steder langt væk fra stikledninger, som hjælper vandet med at fortsætte med at strømme under vejen. I 2017 når der var mindre regn, opstrøms pletter frigivet omkring 49 gange mere metan.

De nye resultater tyder på, at veje, der ligger vinkelret på vandstrømmens retning, afbryder dele af vådområdet og ændrer vandstanden. Tæt på vejen i mosen, vandstanden var lavere, gør også den underliggende tørv varmere. Dette kan hjælpe mikrober med at nedbryde døde planter hurtigere, som frigiver mere metan i atmosfæren.

Når man bygger veje i tørveområder, det er vigtigt at overveje, hvordan veje vil påvirke vandet i regionen, Saraswati bemærkede.

"Hvis du vil redde disse økosystemer, den bedste ting at gøre er at undgå at bygge veje og se på vandstrømmens retning" sagde Saraswati. "Hvis det er muligt, prøv at konstruere vejen parallelt med vandstrømmen i stedet for vinkelret. Og hvis det ikke er muligt, installere flere stikledninger."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af blogs om jord- og rumvidenskab, vært af American Geophysical Union. Læs den originale historie her.