Kuldioxidemissioner fra tørre indre farvande globalt undervurderet

Indre farvande såsom floder, søer og reservoirer spiller en vigtig rolle i det globale kulstofkredsløb. Beregninger, der opskalerer kuldioxid-emissionerne fra land- og vandoverfladeområder, tager ikke højde for indre farvande, der udtørrer periodisk. Det betyder, at de faktiske emissioner fra indre farvande er blevet væsentligt undervurderet - som vist af resultaterne af et nyligt internationalt forskningsprojekt ledet af forskere ved Helmholtz Center for Environmental Research (UFZ) i Magdeburg og det catalanske institut for vandforskning (ICRA) . Undersøgelsen blev offentliggjort i Naturkommunikation .

"Det hele begyndte i 2013, under en målekampagne i Catalonien i Spanien, " siger Dr. Matthias Koschorreck, en biolog i Institut for Søforskning ved UFZ. Sammen med et spansk hold, han studerede frigivelsen af ​​drivhusgasser i aflandet til en lille flod. "Det var sommer, og dele af flodlejet var tørt. På et indfald, vi besluttede også at tage nogle målinger i disse områder, " Koschorreck forklarer. "Resultaterne overraskede os - disse tørre, grusede områder af flodlejet frigav uventet høje niveauer af kuldioxid." Koschorreck og hans kollega Dr. Rafael Marcé fra ICRA i Girona (Spanien), besluttede at undersøge det nærmere. Resultater fra forskellige steder i Spanien og Tyskland gav alle de samme resultater:tørt indre vand frigav let målbare og nogle gange betydelige niveauer af kuldioxid. "Vi spekulerede på, om dette kunne være tilfældet i andre regioner i verden, og om drivhusgasemissioner fra indre farvande kan være fundamentalt undervurderet, " siger Koschorreck. "I undersøgelser, der opskalerer emissioner af drivhusgasser fra land- og vandoverfladeområder, indre farvande, der tørrer ud med mellemrum, er ikke tidligere blevet taget i betragtning."

For at undersøge disse spørgsmål, i 2016 lancerede Koschorreck og Marcé sammen med et kernehold på seks tyske og spanske forskere forskningsprojektet dryflux, med det formål at måle drivhusgasemissioner fra tørre indre farvande. Som en del af en workshop afholdt på UFZ's Magdeburg-sted, de udviklede et måle- og stikprøvekoncept til deres undersøgelse. De fik derefter hjælp fra deres internationale netværk. "Alle deltagere på workshoppen kom i kontakt med forskerhold over hele verden for at se, om de ville være interesserede i at deltage i målekampagner på ferskvandssystemer i deres område, " forklarer Koschorreck. "Responsen var fantastisk. Fireogtyve forskerhold fra hele verden deltog, hvilket betød, at vi var i stand til at indsamle data fra 196 forskellige steder på alle kontinenter undtagen Antarktis." Hvert hold udførte tre lukkede kammermålinger i tørre områder af mindst tre ferskvandssystemer i deres region - en flod, sø, reservoir eller dam. Dette involverer at placere en speciel målebeholder med den åbne ende nedad på jorden, adskille luften inde i beholderen fra den omgivende luft. En analytisk enhed bruges derefter til at måle ændringen i mængden af ​​kuldioxid inde i beholderen. På samme sted, Projektpartnerne tog også prøver af det tørre sediment og målte dets fugtighed, organisk stof og saltindhold, temperatur, og pH.

Den store, komplekst datasæt blev evalueret af Philipp Keller, en doktorgradsforsker i afdelingen for søforskning ved UFZ og førsteforfatter af undersøgelsen, som kom til nogle interessante konklusioner. "Vi fandt betydelige kuldioxidemissioner fra tørre områder af indre farvande på tværs af alle klimazoner, " siger Keller. "Så dette er virkelig et globalt fænomen." Forskerne opdagede også, at disse emissioner faktisk ofte er højere end typiske emissioner fra vandoverflader af samme størrelse. "Vi var i stand til at vise, at tørre områder af indre farvande faktisk tegner sig for en betydelig del af de samlede kuldioxidemissioner fra disse ferskvandssystemer, " siger Koschorreck. "Hvis man tager højde for dette i globale beregninger for indre farvande, kuldioxidemissionerne stiger med seks procent." Men hvilke mekanismer er ansvarlige for frigivelsen af ​​kuldioxid fra tørre indre vandsedimenter? "Åndedrætsprocesser af mikroorganismer, " siger Philipp Keller. "Jo mere substrat der er tilgængeligt - jo mere organisk stof i jorden - og jo mere gunstige betingelser som temperatur og sedimentfugtighed, jo mere aktive de er, og jo mere kuldioxid frigives." Fra resultaterne af undersøgelsen, forskerne konkluderede, at de faktorer, der er ansvarlige for kuldioxidfrigivelsen, stort set er de samme over hele kloden. "Samspillet mellem lokale forhold som temperatur, fugt og indholdet af organisk stof i sedimenterne er afgørende, og det har større indflydelse end regionale klimaforhold, " forklarer Keller.

Så hvad betyder undersøgelsens resultater for den fremtidige vurdering af kuldioxidemissioner fra indre farvande? "Vores undersøgelse viser, at kuldioxidemissioner fra indre farvande er blevet betydeligt undervurderet indtil nu, " siger Koschorreck. "Vi håber, at vores arbejde vil være med til at sikre, at tørre områder af ferskvandssystemer indgår i fremtidige beregninger. Med udviklingen af ​​klimaændringer, mere overfladevand tørrer formentlig ud og dermed CO ₂ emissionerne vil sandsynligvis stige."