Beken en rivieren zouden in toenemende mate koolstofdioxide in de lucht kunnen pompen als ze blijven opwarmen, mogelijk de effecten van de opwarming van de aarde verergeren, blijkt uit een nieuwe wereldwijde analyse.

Om tot die conclusie te komen, een internationaal onderzoeksteam voerde de eerste studie op continentale schaal uit van koolstofstromen in en uit stromen in zes grote klimaatzones. Ze verzamelden gegevens in stroomgebieden van Puerto Rico en Oregon tot Australië en Alaska. In elk een, wetenschappers analyseerden de balans tussen fotosynthese - die atmosferische CO2 gebruikt om plantaardig materiaal zoals wortels en bladeren te genereren - en ademhaling, die CO2 terug de lucht in pompt.

De wetenschappers publiceerden deze week hun resultaten in het tijdschrift Natuur Geowetenschappen .

De kwestie is belangrijk omdat de rivieren en beken in de wereld koolstof uitwisselen met de atmosfeer met snelheden die vergelijkbaar zijn met ecosystemen op het land en de oceanen. Als de opwarming van de aarde doorgaat, een toename van de op stroom gebaseerde koolstofemissies zou kunnen bijdragen aan de concentratie van warmtevasthoudend CO2 in de atmosfeer.

"Dit artikel is het eerste dat kijkt naar de effecten van klimaatverandering op het stroommetabolisme op continentale schaal met behulp van veldwaarnemingen, " zei Alba Argerich, co-auteur die McRae Creek en Lookout Creek volgde in het H.J. Andrews Experimental Forest ten oosten van Eugene, Oregon. "Deze benadering houdt rekening met de complexiteit van een ecosysteem, in tegenstelling tot gecontroleerde experimenten waarbij je vereenvoudigde versies van een ecosysteem nabootst."

Argerich en andere wetenschappers controleerden stromen op watertemperatuur, opgeloste zuurstof en zonlicht aan het wateroppervlak. De onderzoekers simuleerden ook de balans tussen netto primaire productie (het product van fotosynthese door alle organismen in de stroom) en ademhaling bij een stijging van de stroomtemperatuur met 1 graad Celsius.

Het netto resultaat van de simulaties, zij meldden, was een verschuiving van 24 procent naar meer ademhaling en CO2-uitstoot. Echter, niet alle streams zullen naar verwachting op dezelfde manier reageren. De verschuiving naar meer CO2-uitstoot lijkt meer uitgesproken te zijn in warmere stromen, vonden de wetenschappers, terwijl koudere stromen een stijging van de netto primaire productie zouden kunnen zien. Koolstofcycli in stromen kunnen ook worden beïnvloed door andere factoren, zoals de planten en microben in het beekecosysteem en voedingsstoffen die vanuit de omringende landen in het water stromen.

Argerich voerde haar werk uit als onderzoeker aan het College of Forestry aan de Oregon State University. Ze is nu een assistent-professor aan de School of Natural Resources van de University of Missouri.

In eerder werk bij het H.J. Andrews Forest, Argerich toonde aan dat kleine stroompjes verrassende hoeveelheden koolstof kunnen exporteren, zowel stroomafwaarts als naar de atmosfeer. "Dit document bevestigt de rol van stromen als een actieve bron van CO2 in de atmosfeer, die zelfs nog belangrijker kan worden naarmate de temperatuur op aarde stijgt, " ze zei.