Bergen bedekken 25 procent van het aardoppervlak, en de stromen die deze bergen afvoeren, zijn goed voor meer dan een derde van de wereldwijde afvoer. Maar de rol die bergstromen spelen in de wereldwijde koolstofstromen is nog niet geëvalueerd; tot nu toe hebben wetenschappers zich voornamelijk gericht op beken en rivieren in tropische en boreale gebieden op lage hoogte.

Åsa Horgby, een doctoraat student aan EPFL's Stream Biofilm and Ecosystem Research Laboratory (SBER), heeft samen met een team van internationale wetenschappers de eerste grootschalige studie van de CO . uitgevoerd ₂ emissies van bergstromen en hun rol in de wereldwijde koolstofstromen. Ze ontdekten dat deze stromen een hogere gemiddelde CO . hebben ₂ emissiesnelheid per vierkante meter dan stromen op lagere hoogten, deels als gevolg van de extra turbulentie die wordt veroorzaakt als het water langs berghellingen stroomt. Dus hoewel deze stromen slechts 5 procent van het wereldwijde oppervlak van de riviernetwerken uitmaken, ze zijn waarschijnlijk goed voor 10 tot 30 procent van de CO ₂ emissies van deze netwerken. De bevindingen van de wetenschappers werden vandaag gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

Een nieuw model ontwikkelen

Het onderzoeksteam putte uit een onderzoek dat afgelopen februari in Natuur Geosiences , die ontdekte dat gasuitwisselingssnelheden over het lucht-watergrensvlak in bergstromen 100 keer sneller plaatsvinden dan eerder werd gedacht. Uitgaande van bergbeekjes in het kanton Wallis, EPFL-onderzoekers wisten een rekenmethode te verbeteren die tot dan toe de norm was.

In hun nieuwe studie de wetenschappers verzamelden grote milieugegevens van de stromen die 's werelds belangrijkste bergketens afvoeren, specifiek gericht op hun hydrologische en geomorfologische eigenschappen, evenals op het gehalte aan organische koolstof in de bodem in de stroomgebieden. Vervolgens hebben ze deze big data gebruikt om een ​​model te ontwikkelen om de natuurlijke CO . te schatten ₂ uitstoot van meer dan 1,8 miljoen bergstromen wereldwijd.

Uitzoeken waar de CO ₂ komt van

"We weten al een aantal jaren dat zoetwaterecosystemen ongeveer dezelfde hoeveelheid CO . uitstoten ₂ die oceanen absorberen, maar we hadden nooit eerder rigoureuze studies gedaan naar de rol van de talloze bergstromen voor de wereldwijde CO ₂ stromen. Tot nu toe waren ze aqua incognita, " zegt Tom Battin, het hoofd van SBER en de corresponderende auteur van het papier. "Maar onze nieuwste bevindingen openen nu spannende nieuwe onderzoeksmogelijkheden, om beter te begrijpen waar al die CO ₂ vandaan komt en hoe we de alpiene regio's van de wereld nauwkeuriger kunnen verklaren in onze beoordelingen van de wereldwijde koolstofcyclus."

De bevindingen van de wetenschappers lijken erop te wijzen dat de CO ₂ komt uit geologische bronnen, gezien het feit dat carbonaatgesteente de geologie domineert in tal van regio's over de hele wereld. Deze rotsen werden gevormd uit "skeletachtige" componenten van mariene micro-organismen die miljoenen jaren geleden leefden toen de aarde grotendeels bedekt was door oceanen.

Een stap vooruit

Hoewel deze bevindingen een belangrijke stap voorwaarts betekenen, tal van onzekerheden blijven. Volgens Battin, aanvullende metingen in bergstromen over de hele wereld zijn nodig om onzekerheden beter in te perken. Verder, langetermijnmonitoring van koolstoffluxen in bergstromen is van cruciaal belang om te begrijpen hoe klimaatverandering hun biogeochemie beïnvloedt. "We beginnen net de rol van bergstromen voor de wereldwijde koolstofcyclus te ontdekken, ", zegt Battin. "Het zijn spannende tijden voor milieuwetenschappen."