2018:Een jaar van droogte – klimaatverandering zorgt voor een toename van het aantal opdrogende zoetwateren, in ieder geval tijdelijk. Ook, veel meren krimpen permanent of zijn helemaal verdwenen. Rond de 90, In de afgelopen 30 jaar is al 000 vierkante kilometer wateroppervlak verdwenen. Deze trend is niet alleen een bedreiging voor de drinkwaterreserves en belangrijke ecosystemen – gedroogd zoet water speelt ook een belangrijke rol in de wereldwijde koolstofcyclus, en kan verantwoordelijk zijn voor het vrijkomen van CO2 en andere klimaatrelevante gassen. Uit twee recent gepubliceerde onderzoeken die zijn uitgevoerd in samenwerking met het Leibniz-Instituut voor Zoetwaterecologie en Binnenvisserij (IGB) blijkt dat het belang van dit fenomeen tot nu toe is onderschat.

Een belangrijk element van de beoordelingsrapporten die zijn gepubliceerd door het Intergouvernementeel Panel voor klimaatverandering (IPCC) is de wereldwijde koolstofcyclus:koolstof (C) komt in verschillende vormen voor in gesteente, bodems, water, lucht, organismen en de atmosfeer; Tussen deze sferen vinden continue uitwisselingsprocessen plaats. Koolstof in de vorm van CO2 fungeert als broeikasgas in de atmosfeer. "Bij het berekenen van fluxen van materie in de koolstofcyclus, sommige habitats zijn te complex om vast te leggen, daarom worden ze niet apart behandeld in het IPCC-rapport, " verklaarde Dr. Gabriel Singer, Leider van de IGB-onderzoeksgroep Fluvial Ecosystem Ecology en co-auteur van beide onderzoeken. En toch rivieren, meren, vijvers en beken die geheel of gedeeltelijk droogvallen, of die dalende waterstanden hebben, een belangrijke rol kunnen spelen in de wereldwijde CO2-uitstoot, zoals het team van auteurs laat zien:wanneer permanent droge meersedimenten en seizoensgebonden droge oppervlakken van alle verschillende zoetwateren worden beschouwd, schattingen voor CO2-fluxen van continentale binnenwateren naar de atmosfeer moeten met ongeveer 10% worden verhoogd. Als zodanig, zoetwater speelt een belangrijkere rol in de mondiale koolstofcyclus dan eerder werd aangenomen.

Meren worden beschouwd als koolstofputten - dit is slechts tot op zekere hoogte waar

Het team analyseerde tal van publicaties die de afgelopen jaren hebben bijgedragen aan het bepalen van de CO2-emissies van zoet water en hun bijdrage aan de koolstofcyclus, en de redenen voor hun toegenomen uitdroging. Strikt gesproken, zoet water, en meren in het bijzonder, fungeren voornamelijk als C-putten - langdurige koolstofaccumulatie vindt plaats in hun sedimenten. Als het waterpeil daalt, echter, een steeds groter deel van de bodem van het meer wordt blootgesteld aan zuurstof uit de lucht. De drogere sedimenten worden, hoe meer aerobe ademhaling toeneemt - dood organisch materiaal in de bodem van het meer wordt gebruikt door bacteriën, wat weer leidt tot de productie van CO2. "Onze analyse laat zien dat meren niet moeten worden beschouwd als net als C zinkt; integendeel, ze stoten gasvormige koolstof uit als ze droog vallen, " benadrukte Gabriel Singer. Deze effecten zullen waarschijnlijk in belang toenemen onder een veranderend klimaat:op wereldschaal, bijvoorbeeld, rond de 90, 000 vierkante kilometer wateroppervlak is de afgelopen 30 jaar volledig verdwenen.

Op basis van de verzamelde kennis, het team van auteurs berekende bij benadering een basisniveau voor het aandeel van de wereldwijde koolstofcyclus dat kan worden toegeschreven aan uitdrogende binnenwateren. "Elk jaar wordt er wereldwijd ongeveer 0,2 gigaton CO2 uitgestoten door droge binnenwateren. Ter vergelijking:de jaarlijkse CO2-stroom van continentale zoetwateren is ongeveer 2 gigaton, en antropogene fluxen uit fossiele brandstoffen bedragen in totaal ongeveer 9 gigaton per jaar, ", aldus Gabriel Singer. Het is moeilijk in te schatten in hoeverre antropogene invloeden verantwoordelijk zijn voor de toename van de droogte; mogelijke invloeden worden toegeschreven aan veranderingen in landgebruik in stroomgebieden of aan maatregelen die het permanent drogen van seizoensgebonden droge meren na water veroorzaken verwijdering. En, natuurlijk, lokale uitdroging kan ook een gevolg zijn van veranderingen in temperatuur en regenval die verband houden met de wereldwijde klimaatverandering.

Reservoirs zijn potentiële doelen om de CO2-uitstoot van de binnenwateren te verminderen

De resultaten van het onderzoek bieden de mensheid nieuwe handelingswijzen. "Hoe meer we weten over hoe de wereldwijde koolstofcyclus werkt, hoe gemakkelijker we potentiële doelwitten kunnen identificeren, vooral als het gaat om het opvangen van de mogelijke terugkoppelingseffecten van klimaatverandering, " verklaarde Gabriel Singer. Reservoirs, bijvoorbeeld, zijn door de mens gemaakte wateren waarvan bewust wordt aangenomen dat sedimentgebieden herhaaldelijk droogvallen tijdens schommelingen in het waterpeil. Het is essentieel om een ​​holistische beoordeling uit te voeren van de rol die dergelijke systemen in de koolstofcyclus spelen. Deze beoordeling omvat ook het verstrekken van gedetailleerde informatie over de uitstoot van broeikasgassen. Dit geldt met name als het gaat om het selecteren van locaties voor de bouw van potentiële nieuwe reservoirs, maar ook met betrekking tot hoe het beheer van bestaande reservoirs kan worden aangepast of indien, misschien, dergelijke reservoirs moeten zelfs worden verwijderd.

Een ander recent gepubliceerd artikel van het team van Gabriel Singer onderzoekt de effecten van afwisselende droge en natte fasen in rivierecosystemen op fluxen van materie. Tijdens haar tijd als bezoekende jonge wetenschapper bij IGB, Marisa Arce onderzocht het bestaan ​​van stikstof in sedimenten, ammoniak oxidatie, en uitstoot van lachgas, een ander belangrijk broeikasgas. In feite, lachgas neemt af tijdens droge perioden, maar neemt weer toe zodra er regenval optreedt. De bevindingen helpen wetenschappers het gedrag van stikstofstromen in rivieren en beken die worden blootgesteld aan afwisselende droge en natte fasen beter te begrijpen. Door klimaatverandering, een dergelijk scenario zal in de toekomst een groter aantal rivierecosystemen beïnvloeden - en kan de rol die ze spelen in mondiale materiecycli veranderen.