Binnenwateren zijn een belangrijk onderdeel van de wereldwijde koolstofcyclus en fungeren als actieve reactoren, transporteren en transformeren van grote hoeveelheden natuurlijk en antropogeen verkregen koolstof. Eerdere studies suggereren dat binnenwateren belangrijke bronnen zijn voor de uitstoot van broeikasgassen in de atmosfeer, toch zijn deze emissies slecht beperkt.

Als primair broeikasgas dat de wereldwijde klimaatverandering veroorzaakt, kooldioxide (CO ₂ ) emissies van binnenwateren spelen een sleutelrol bij de beoordeling van de mondiale koolstofcyclus. Hoewel de meeste inspanningen van de afgelopen tien jaar gericht waren op het verfijnen van de schattingen van de emissieflux op regionale en mondiale schaal, wetenschappers begrijpen de responsiviteit van regionale CO . niet volledig ₂ emissies van binnenwateren tot global change. Recente studies tonen aan dat ze onderhevig zijn aan opwaartse herzieningen omdat belangrijke regio's, zoals China, niet goed zijn opgenomen.

Onderzoekers van de afdeling Geografie van de Universiteit van Hong Kong (HKU), samen met medewerkers uit Australië, Duitsland, Zwitserland, China, en de VS, voor het eerst hebben, gekwantificeerde CO ₂ emissies uit stromen, rivieren, meren, en reservoirs in China in de afgelopen drie decennia en vergeleken twee tijdsperioden:1980 en 2010s, waarin China ongekende ecologische en sociaaleconomische veranderingen doormaakte. De eerste periode verwijst naar de jaren 1980 voorafgaand aan massale antropogene verstoringen, terwijl de tweede periode (de jaren 2010) posterior is van uitgebreide dammen en intensieve veranderingen in landgebruik. De bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in wetenschappelijk tijdschrift Natuurcommunicatie .

In combinatie met teledetectietechnieken, het onderzoeksteam schatte CO ₂ emissieflux van Chinese binnenwateren op basis van historische waterchemiegegevens verzameld op 1, 709 locaties in de jaren 80 en recente veldbemonstering op 1, 064 locaties in heel China, bijna 200 analyseren, 000 watermonsters verzameld in de periode. Het team gebruikte een ongekende spatiotemporele dataset om eerdere verstoringen te reconstrueren die werden veroorzaakt door snelle ecologische en sociaaleconomische veranderingen. en onderzochten hun impact op CO ₂ emissies van Chinese binnenwateren.

De bevindingen onthulden een algehele afname van 29% van de CO ₂ emissieflux van Chinese binnenwateren in de afgelopen drie decennia, van 138 ± 31 miljoen ton koolstof per jaar (C/jr) in de jaren 80 tot 98 ± 19 miljoen ton C/jr in de jaren 2010. (Tafel 1)

Beken en rivieren zijn de belangrijkste uitstoters, goed voor 88% tot 93% van de totale ontduiking. In 2010, totale CO ₂ emissieflux van Chinese beken en rivieren is gedaald tot 85,8 ± 19,4 miljoen ton C/jr, in dezelfde orde van grootte als de geïntegreerde flux voor beken en rivieren in de Verenigde Staten van 97 miljoen ton C/jr, of een derde van de schatting voor Afrikaanse rivieren met 270 tot 370 miljoen ton C/jr.

"Onze bevindingen suggereren dat deze onverwachte afname werd veroorzaakt door een combinatie van veranderingen in de omgeving, inclusief massale omzetting van vrij stromende rivieren in reservoirs en wijdverbreide implementatie van herbebossingsprogramma's. Omzetting van vrij stromende rivieren naar reservoirs die fysisch-chemische eigenschappen vertonen die analoog zijn aan meren, veroorzaakte een significante vermindering van CO ₂ uitstoot, " zei hoofdauteur Dr. Lishan Ran van de afdeling Geografie van de Faculteit der Sociale Wetenschappen, HKU.

Het totale oppervlak van rivieren en beken is in de periode met 8,1 tot 10,4% afgenomen, terwijl de totale oppervlakte van meren en reservoirs met 13,1% is toegenomen (tabel 2). Algemeen, de totale oppervlakte van de Chinese binnenwateren is in de jaren 2010 met gemiddeld zo'n 8600 km2 (6%) toegenomen ten opzichte van de jaren 80.

"China is sinds de jaren tachtig bezig met een damboom met een sterk groeiende economie die de behoefte aan energie en voedselproductie aanwakkerde. Met ongeveer 15, 000 nieuwe reservoirs die tussen de twee perioden worden voltooid, de opslagcapaciteit van reservoirs meer dan verdubbeld. Daarom, de vermindering van het stroomoppervlak tussen de twee perioden werd gecompenseerd door de gelijktijdige uitbreiding van meren en reservoirs, "Dokter Ran legde uit.

Het Tibetaanse plateau is ruimtelijk de enige regio met een verhoogde emissie van beken/rivieren, meren en stuwmeren, met rivier en meer CO ₂ uitstroom stijgt met 18% en 81%, respectievelijk. Dit weerspiegelt de uitbreiding van de stroomnetwerken en de toenemende stroom door smeltende gletsjers, sneeuw, en permafrost en toenemende neerslag in de regio. Het stroomoppervlak op het Tibetaanse plateau nam toe met 8,5% en 2,5% in de droge en natte seizoenen, respectievelijk. In vergelijking, de rivier CO ₂ ontduiking in alle andere regio's vertoont sterke dalingen van 31% tot 56%.

"Sinds CO ₂ verlies door ontduiking van binnenwateren is nog niet opgenomen in de huidige koolstofbudgettering van het Chinese terrestrische landschap, we concluderen dat het negeren van koolstofuitgassing uit binnenwateren waarschijnlijk zal resulteren in een significante overschatting van de terrestrische koolstofput door ecosystemen, zoals bos, ' zei dokter Ran.

Uit de bevindingen, de schattingen van de uitstroom zouden de omvang van de terrestrische koolstofput in China in de jaren tachtig met 24% tot 59% kunnen verminderen. Als gevolg van de implementatie van landelijke ecologische herstelprogramma's sinds het begin van de jaren tachtig, terrestrische ecosystemen in heel China zijn in de jaren 2010 sterk hersteld. Toch, rekening houdend met de gelijktijdige CO ₂ ontduiking uit de Chinese binnenwateren suggereert dat de totale koolstofopslagcapaciteit van de terrestrische ecosystemen in China in de jaren 2010 zou kunnen worden gecompenseerd met 17% tot 21%.

"Gezien het feit dat China's diverse klimatologische en geomorfologische systemen mondiale landschappen nabootsen en de meeste mondiale vegetatietypes omvatten, wij stellen dat exclusief CO . van de binnenwateren ₂ ontduiking kan aanzienlijke fouten opleveren bij het begrijpen van de rol van terrestrische ecosystemen in de wereldwijde koolstofbalans. Het onderzoeksresultaat is ook belangrijk voor wereldwijde beoordelingen van koolstofemissies. De schatting van de uitstroom van Chinese binnenwateren vertegenwoordigt 5% tot 7% ​​van de wereldwijde schatting en zou een toename van ongeveer 0,1 miljard ton koolstof veroorzaken ten opzichte van eerdere schattingen op wereldschaal. ' zei dokter Ran.

"Deze studie vertegenwoordigt de eerste alomvattende benadering voor het evalueren van veranderingen in aquatische CO ₂ uitstoot door de tijd. We toonden aan dat direct beheer van zowel terrestrische als aquatische systemen het potentieel heeft om de koolstofemissies van binnenwateren aanzienlijk te beïnvloeden. Alleen een nauwkeurige beoordeling van CO ₂ emissieverandering als gevolg van managementpraktijken, en hun invloed op de watervoorraden, zal ons in staat stellen volledig te begrijpen hoe we koolstofverlies in het water kunnen koppelen aan terrestrische ecosystemen, "voegde Dr. Ran eraan toe.