Måling og modellering af metan-emissioner i vådområder

Globale atmosfæriske metankoncentrationer er steget støt siden 2006. Væksten i landbrug, transport og industri er delvist skylden, men det er også stigningen i biogene emissioner eller emissioner fra naturlige kilder.

Biogene kilder er lige så varierede og komplekse som de økosystemer, de stammer fra - nyere arbejde fremhævede træstængler som en overset emitter - men vådområder skiller sig ud som den største naturlige metanbidragyder. Faktisk tegner de sig for omkring en tredjedel af de samlede metan-emissioner, naturligt eller andet. Men at forstå vådområders metan-dynamik er kompliceret, fordi de er påvirket af så mange faktorer, lige fra saltholdighed til temperatur til vegetationstyper til vandstand. Andrew Hill og hans kolleger går ind i disse fugtige områder med en tilgang til at skille disse variable ud.

Forfatterne kombinerede empirisk dynamisk modellering og konvergent krydskortlægning for at analysere 5 års metanfluxmålinger i en saltmarsk i St. Jones Reserve, en del af Delaware National Estuarine Research Reserve og AmeriFlux-netværket. Algoritmerne inkorporerede 18 miljømålinger, fra vindhastighed til atmosfærisk tryk, for at karakterisere, hvordan de interagerer for at forme metan-emissioner. Forskningen er offentliggjort i Journal of Geophysical Research:Biogeosciences .

Resultaterne viste, at metanniveauernes reaktion på miljøændringer kan forsinke med op til 35 dage. I løbet af dagen var emissionsændringer tættest knyttet til ebbe og strømning af vandstandene. Men sæsonbestemte mønstre for emissionsrater var mest påvirket af udsving i temperatur, niveauer af opløst ilt og brutto primærproduktion.

Efterhånden som metan-emissionerne fortsætter med at stige, kan de udløse en positiv feedback-loop, hvor stigende atmosfæriske metankoncentrationer ansporer til større udslip af økosystemer. Ved at afsløre mekanikken bag metan-dynamikken i saltmarsken tilbyder undersøgelsen en ramme til forbedring af emissionsestimater fra vådområder og kan hjælpe med at afklare en strategi til at afbøde stigningen i globale metankoncentrationer.

Flere oplysninger: Andrew C. Hill et al., Empirical Dynamic Modeling Reveals Complexity of Methane Fluxes in a Temperate Salt Marsh, Journal of Geophysical Research:Biogeosciences (2024). DOI:10.1029/2023JG007630

Leveret af American Geophysical Union

Denne historie er genudgivet med tilladelse til Eos, der er vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.