science >> Wetenschap >  >> Natuur

Veengebieden stoten meer methaan uit bij verstoring door wegen

Een vrachtwagen rijdt langs de weg bij het moerasveld in het noorden van Canada. Krediet:Saraswati

Wegen die door zure wetlands zijn aangelegd, kunnen de uitstoot van broeikasgassen door de wetlands doen toenemen door de natuurlijke waterstroom af te dammen, volgens een nieuwe studie.

Als planten afsterven in moerassen of vennen - twee soorten wetlands - zinken ze weg in een zure en zuurstofarme omgeving waar micro-organismen ze niet zo snel kunnen afbreken als in andere habitats. Overuren, gedeeltelijk ontbonden planten hopen zich op en creëren turf, een bruine aanslag die op aarde lijkt. Door het hoge koolstofgehalte kan het branden.

Veenmoerassen, ook wel veengebieden genoemd, twee keer zoveel koolstof opslaan als bossen, ondanks dat ze minder dan 3 procent van het land bedekken. Ze komen het meest voor in de noordelijke regionen van Noord-Amerika en Europa, waar arbeiders stenen van modderig veen verwijderen om als meststof te gebruiken of in sommige landen als brandstof om huizen en bedrijven te verwarmen.

Nutsvoorzieningen, nieuw onderzoek in AGU's Journal of Geophysical Research:Biogeowetenschappen suggereert dat het aanleggen van wegen door deze gebieden voor transport en het winnen van natuurlijke hulpbronnen de uitstoot van methaan kan stimuleren, een krachtig broeikasgas, tot 49 keer het natuurlijke niveau. Methaan in de atmosfeer absorbeert warmte effectiever dan koolstofdioxide, wat betekent dat het een grotere bedreiging vormt voor de wereldwijde klimaatverandering.

Overstroomde gebieden stroomopwaarts van de wegkruising in het moerasveld. Krediet:met dank aan Saraswati

Veranderende waterstanden

Moerassen en vennen zijn zuurder dan andere soorten wetlands en zorgen van nature voor ongeveer 7 procent van de wereldwijde methaanemissies. Het belangrijkste verschil tussen de twee veenhabitats is hoe ze water ontvangen. Stromen stromen vrij door vennen, terwijl moerassen afhankelijk zijn van regenval om water aan te vullen.

Wanneer microben planten langzaam afbreken in deze gebieden onder drassige omstandigheden, ze geven methaan af als bijproduct. Het gas blijft dan ofwel in het veen of diffundeert naar de atmosfeer. Door de mens gemaakte structuren, zoals wegen, kunnen deze natuurlijke processen verstoren en ervoor zorgen dat veengebieden meer methaan uitstoten, volgens de nieuwe studie.

"Als mensen deze wegen aanleggen, ze hebben invloed op de veengebieden omdat ze externe materialen aanbrengen die de waterbeweging belemmeren, " zei Saraswati, een ecohydroloog aan de Universiteit van Waterloo in Ontario, Canada en hoofdauteur van de studie.

Meer dan 217, 000 kilometer (bijna 135, 000 mijl) wegen doorkruisen de noordelijke delen van Canada, die een hoge dichtheid aan veengebieden heeft. Om de impact van wegen op methaanemissies te bepalen, Saraswati en haar collega, Maria Streep, een wetland biogeochemist aan de Universiteit van Waterloo, gericht op een moeras en een moeras in Carmon Creek, een oliewinningsproject in het noorden van Alberta. In 2016 en 2017, het paar verzamelde monsters uit gesloten kamers die in het veen waren ingebracht, die de uitstoot van gassen opvangen.

Saraswati, een ecohydroloog aan de Universiteit van Waterloo, meet kooldioxidefluxen op haar veldlocatie in het noorden van Canada. Krediet:met dank aan Saraswati

"We dachten dat er meer effecten in het moeras zouden zijn omdat het veel externe voedingsstoffen uit beken ontvangt en verstoringen de waterbeweging kunnen beïnvloeden, "Zei Saraswati. "Maar toen we onze resultaten kregen, was het totaal anders."

Zij en Strack ontdekten dat het moeras meer methaan vrijgaf op plekken dicht bij een weg die loodrecht op de richting van de waterstroom liep, vergeleken met een gebied op 50 meter (164 voet) afstand. Ondertussen stootte het veen, dat parallel aan de waterstroom een ​​wegkruising had en daardoor de beweging niet verstoorde, vergelijkbare hoeveelheden methaan uit, zowel dichtbij als ver weg van de weg.

Binnen het moeras, het paar ontdekte gebieden stroomopwaarts van de weg die in 2016 gemiddeld 16 keer meer methaan uitstoten dan die stroomafwaarts. De toename was het duidelijkst op stroomopwaartse plekken ver weg van duikers, waardoor het water onder de weg blijft stromen. in 2017, toen er minder regen was, stroomopwaartse plekken kwamen ongeveer 49 keer meer methaan vrij.

De nieuwe resultaten suggereren dat wegen die loodrecht op de richting van de waterstroom liggen, delen van het wetland loskoppelen en de waterstanden veranderen. Dicht bij de weg in het moeras, het waterpeil was ondieper, waardoor ook het onderliggende veen warmer wordt. Dit kan microben helpen dode planten sneller af te breken, waardoor er meer methaan in de atmosfeer vrijkomt.

Bij het aanleggen van wegen in veengebieden, het is belangrijk om na te denken over de invloed van wegen op het water in de regio, merkte Saraswati op.

"Als je die ecosystemen wilt redden, het beste is om het aanleggen van wegen te vermijden en naar de richting van de waterstroom te kijken", zei Saraswati. "Als het mogelijk is, probeer de weg parallel aan de waterstroom aan te leggen in plaats van loodrecht. En als dat niet kan, meer duikers installeren."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.