Voor een lange tijd, wetenschappers die de wereldwijde koolstofcyclus evalueren, beschouwden rivieren en beken die verwant zijn aan pijpen, koolstof en andere opgeloste stoffen van het land naar de zee kanaliseren. Vandaag, echter, wetenschappers weten dat deze binnenwateren onderweg ook koolstof en andere gassen in de atmosfeer "ademen".

In feite, de cruciale rol van deze "ontduiking" van broeikasgassen uit rivieren en beken was, Voor de eerste keer, opgenomen in het vijfde beoordelingsrapport van het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering van de VN in 2014.

Toch is er nog veel onbekend over hoeveel gas er daadwerkelijk vrijkomt uit deze watersystemen en de chemische en ecologische dynamiek die van invloed is op het transport ervan.

Een nieuwe Yale-studie onthult belangrijke inzichten in de factoren die de uitstoot van broeikasgassen uit deze binnenwateren beïnvloeden, inclusief een belangrijke relatie tussen stormgebeurtenissen, ecologie, en topografie bij het modereren van deze release.

In een analyse van bovenloopstromen in centraal Connecticut, wetenschappers ontdekten dat concentraties van drie broeikasgassen – koolstofdioxide, lachgas, en methaan—toegenomen in waterrijke stromen tijdens regenbuien, maar nam af of bleef constant in beboste stromen. Echter, die gassen kwamen ook minder snel vrij uit de waterrijke stromen dan uit de stromen in beboste gebieden, ze vonden.

Schrijven in de Journal of Geophysical Research:Biogeowetenschappen , ze concluderen dat deze variaties waarschijnlijk te wijten zijn aan het feit dat beboste stromen steiler zijn, het creëren van grotere turbulentie die, beurtelings, bevordert het vrijkomen van gas. In de tussentijd, in waterrijke stromen was de kans groter dat deze inputs verder stroomafwaarts van hun bron werden vervoerd, zei Kelly Aho, een promovendus aan de Yale School of Forestry &Environmental Studies (F&ES) en hoofdauteur van de studie.

"Als je nadenkt over hoe een wetland eruit ziet, het is logisch:wetlands zijn echt vlak, daarom kunnen water en organisch materiaal zich daar ophopen, " zei Aho. "Als gevolg daarvan, tijdens een regenbui zijn die wetlands en hun bodem een ​​bron van broeikasgassen."

"Maar, " voegde ze eraan toe, "gasconcentraties vertegenwoordigen slechts de helft van de vergelijking."

Het vrijkomen van gassen uit rivieren en beken hangt ook af van de snelheid van de gasoverdracht, of de snelheid waarmee gassen over de lucht-watergrens bewegen. Een gebrek aan turbulentie heeft de neiging om een ​​lagere gasoverdrachtssnelheid en lagere snelheden te produceren. Dus terwijl broeikasgasconcentraties in wetlandstromen tijdens een regenbui plotseling toenemen, die gassen blijven eerder opgesloten in de platter, minder turbulente stromen totdat ze verder stroomafwaarts steiler terrein tegenkomen.

Deze dynamiek begrijpen, Aho zei, zal van cruciaal belang zijn om nauwkeurigere projecties van de koolstofcyclus en klimaatmodellen te ontwikkelen, vooral omdat extreme weersomstandigheden naar verwachting de komende decennia zullen toenemen.

"Als een onderzoeker koolstofvastlegging vanuit een lokaal perspectief bekijkt, ze controleren misschien gewoon wat er verticaal in en uit gaat binnen een stuk land, "zei ze. "Maar als dat gebied een waterrijke stroom omvat, bijvoorbeeld, de gassen zullen waarschijnlijk wegvloeien van de plot waar ze naar kijken; de koolstof kan buiten hun gezichtspunt in de atmosfeer terechtkomen, dus je kunt het helemaal missen. Het is dus belangrijk om na te denken over dit idee van lateraal transport.

"Daarom zijn beken en rivieren zo interessant, " voegde ze eraan toe. "Ze verplaatsen opgeloste stoffen door het landschap, dus daar moeten we rekening mee houden."

Het papier is co-auteur van Peter Raymond, hoogleraar ecosysteemecologie bij F&ES.