Undersøgelse evaluerer emissioner fra kinesiske indre farvande over de seneste 30 år

De indre farvande er en vigtig komponent i det globale kulstofkredsløb og fungerer som aktive reaktorer, transport og omdannelse af store mængder af naturligt og menneskeskabt afledt kulstof. Tidligere undersøgelser tyder på, at indre farvande er vigtige kilder til drivhusgasemissioner til atmosfæren, alligevel er disse emissioner dårligt begrænset.

Som en primær drivhusgas, der driver globale klimaændringer, kuldioxid (CO ₂ ) emissioner fra indre farvande spiller en nøglerolle i vurderingen af ​​det globale kulstofkredsløb. Mens de fleste bestræbelser i det sidste årti har fokuseret på at forfine emissionsflux-estimaterne på regional og global skala, videnskabsmænd forstår ikke fuldt ud reaktionsevnen af ​​regional CO ₂ emissioner fra indre farvande til globale forandringer. Nylige undersøgelser viser, at de er genstand for opjusteringer, fordi nøgleregioner, såsom Kina, ikke er medtaget korrekt.

Forskere ved Institut for Geografi ved University of Hong Kong (HKU), sammen med samarbejdspartnere fra Australien, Tyskland, Schweiz, Kina, og USA, har for første gang, kvantificeret CO ₂ emissioner fra vandløb, floder, søer, og reservoirer i Kina over de sidste tre årtier og sammenlignet to tidsperioder:1980'erne og 2010'erne, hvor Kina oplevede hidtil usete miljømæssige og socioøkonomiske ændringer. Den første periode refererer til 1980'erne forud for massive menneskeskabte forstyrrelser, mens den anden periode (2010'erne) er bagud for omfattende opdæmning og intensiv arealanvendelse. Resultaterne er for nylig blevet offentliggjort i et akademisk tidsskrift Naturkommunikation .

I kombination med fjernmålingsteknikker, forskerholdet estimerede CO ₂ emissionsflux fra kinesiske indre farvande baseret på historiske vandkemidata indsamlet ved 1, 709 steder i 1980'erne og nylige feltprøver på 1, 064 steder i hele Kina, analysere næsten 200, 000 vandprøver indsamlet i perioden. Holdet brugte et hidtil uset rumligt tidsdatasæt til at rekonstruere tidligere forstyrrelser forårsaget af hurtige miljømæssige og socioøkonomiske ændringer, og undersøgte deres indvirkning på CO ₂ emissioner fra kinesiske indre farvande.

Resultaterne afslørede et samlet fald på 29% af CO ₂ emissionsstrøm fra kinesiske indre farvande i løbet af de sidste tre årtier, fra 138±31 millioner tons kulstof om året (C/år) i 1980'erne til 98±19 millioner tons C/år i 2010'erne. (Tabel 1)

Vandløb og floder er de primære emittere, tegner sig for 88% til 93% af den samlede unddragelse. I 2010 samlet CO ₂ emissionsflux fra kinesiske vandløb og floder er faldet til 85,8 ± 19,4 millioner tons C/år, i samme størrelsesorden som den integrerede flux for vandløb og floder i USA på 97 millioner tons C/år, eller en tredjedel af skønnet for afrikanske floder med 270 til 370 millioner tons C/år.

"Vores resultater tyder på, at dette uventede fald var drevet af en kombination af miljømæssige ændringer, herunder massiv omdannelse af fritstrømmende floder til reservoirer og udbredt implementering af genplantningsprogrammer. Omdannelse af fritstrømmende floder til reservoirer, der viser fysisk-kemiske egenskaber, der er analoge med søer, forårsagede en betydelig reduktion af CO ₂ emissioner, " sagde hovedforfatter Dr. Lishan Ran ved Institut for Geografi på Det Samfundsvidenskabelige Fakultet, HKU.

Det samlede overfladeareal af floder og vandløb er i perioden faldet med 8,1 til 10,4 %, mens det samlede overfladeareal for søer og reservoirer er steget med 13,1% (tabel 2). Samlet set, det samlede overfladeareal af kinesiske indre farvande steg med omkring 8600 km2 i gennemsnit (6%) i 2010'erne sammenlignet med 1980'erne.

"Kina har været involveret i et dæmningsboom siden 1980'erne med en stigende økonomi, der ansporede behovet for energi og fødevareproduktion. Med omkring 15, 000 nye reservoirer afsluttes mellem de to perioder, lagerkapaciteten af ​​reservoirer mere end fordoblet. Derfor, reduktionen i vandløbets overfladeareal mellem de to perioder er blevet opvejet af den samtidige udvidelse af søer og reservoirer, " Dr. Ran forklarede.

Det tibetanske plateau er rumligt den eneste region, der viser øget emission fra vandløb/floder, søer og reservoirer, med flod og CO-sø ₂ efflux stiger med 18% og 81%, henholdsvis. Dette afspejler udvidelsen af ​​vandløbsnettene og stigende strømning på grund af smeltende gletsjere, sne, og permafrost og stigende nedbør i regionen. Vandløbets overfladeareal på det tibetanske plateau steg med 8,5 % og 2,5 % i den tørre og våde sæson, henholdsvis. Sammenlignet med, floden CO ₂ Unddragelse i alle andre regioner viser kraftige fald på 31 % til 56 %.

"Siden CO ₂ tab som følge af unddragelse af indre vand er endnu ikke indarbejdet i den nuværende kulstofbudgettering af Kinas terrestriske landskab, vi konkluderer, at ignorering af kulstofudgasning fra indre farvande sandsynligvis vil resultere i en betydelig overvurdering af den terrestriske kulstofdræn fra økosystemer, såsom skov, "Sagde Dr. Ran.

Ud fra resultaterne, udstrømningsestimaterne kunne reducere omfanget af den terrestriske kulstofdræn i Kina i 1980'erne med 24% til 59%. Som et resultat af implementeringen af ​​landsdækkende økologiske restaureringsprogrammer siden begyndelsen af ​​1980'erne, terrestriske økosystemer i hele Kina er blevet i høj grad genoprettet i 2010'erne. Ikke desto mindre, tegner sig for den samtidige CO ₂ unddragelse fra kinesiske indre farvande tyder på, at den samlede kapacitet til kulstofdræn i Kinas terrestriske økosystemer i 2010'erne kunne udlignes med 17 % til 21 %.

"I betragtning af, at Kinas forskellige klimatiske og geomorfologiske systemer efterligner globale landskaber og omfatter de fleste af de globale vegetationstyper, vi hævder, at undtagen indre vand CO ₂ Unddragelse kan forårsage betydelige fejl i forståelsen af ​​terrestriske økosystemers rolle i den globale kulstofbalance. Forskningsresultatet er også væsentligt for globale CO2-emissionsvurderinger. Udstrømningsestimatet fra kinesiske indre farvande repræsenterer 5 % til 7 % af det globale estimat og ville forårsage omkring 0,1 mia. tons kulstofstigning i forhold til tidligere skøn i global skala, " sagde Dr. Ran.

"Denne undersøgelse repræsenterer den første omfattende tilgang til evaluering af ændringer i akvatisk CO ₂ emissioner gennem tiden. Vi viste, at direkte forvaltning af både terrestriske og akvatiske systemer har potentialet til at påvirke kulstofemissionerne fra indre farvande betydeligt. Kun en nøjagtig vurdering af CO ₂ emissionsændringer på grund af ledelsespraksis, og deres indflydelse på vandressourcerne, vil give os mulighed for fuldt ud at forstå, hvordan man kobler akvatisk kulstoftab med terrestriske økosystemer." Dr. Ran tilføjede.