Onder andere, dammen dienen als reservoirs voor drinkwater, landbouwirrigatie, of de exploitatie van waterkrachtcentrales. Tot nu, er was aangenomen dat dammen fungeren als netto koolstofopslag. Onderzoekers van het Helmholtz Center of Environmental Research (UFZ) hebben samen met Spaanse wetenschappers van het Catalaanse Instituut voor Wateronderzoek (ICRA) in Girona en de Universiteit van Barcelona aangetoond dat dammen twee keer zoveel koolstof afgeven als ze opslaan. De studie is gepubliceerd in Natuur Geowetenschappen .

Stromen transporteren grote hoeveelheden koolstofhoudend materiaal, inclusief bladeren, takken en algen. Als het water wordt afgedamd, het materiaal bezinkt geleidelijk en hoopt zich op op de bodem van het waterlichaam. "Vanwege het gebrek aan zuurstof, de degradatieprocessen zijn daar veel langzamer. Als resultaat, er komt minder koolstofdioxide vrij. De aanwezige koolstof wordt voor langere tijd in het sediment van de dam opgeslagen, " legt Dr. Matthias Koschorreck uit, een bioloog bij de afdeling Meeronderzoek van het UFZ. "Er werd aangenomen dat dammen ongeveer dezelfde hoeveelheid koolstof opslaan dan ze afgeven als broeikasgassen."

Echter, voor de koolstofbalans van waterlichamen, niet alleen de door water bedekte zones, maar ook die tijdelijk uitdrogen door een daling van het waterpeil, een rol spelen. De werkgroep van Koschorreck had dit in eerdere onderzoeken aangetoond. Als het koolstofhoudende materiaal dat voorheen door water was bedekt in contact komt met zuurstof uit de lucht, afbraakprocessen en dus de vorming van kooldioxide worden sterk gedreven. "Watergebieden die uitdrogen, stoten dus aanzienlijk meer koolstof uit dan gebieden die onder water staan, " zegt Philipp Keller, een voormalig Ph.D. student bij de afdeling Meeronderzoek van het UFZ. "Als er grote hoeveelheden water vrijkomen door een dam, grote gebieden worden plotseling belicht. Maar bij de berekening van de koolstofbalans was met deze gebieden geen rekening gehouden. Dit is de kenniskloof die we met ons werk dichten."

Voor hun onderzoeken de onderzoekers gebruikten een database op basis van satellietbeelden. Deze bevat maandelijkse gegevens over de grootte van wateroppervlakken van ongeveer 6, 800 dammen wereldwijd tussen 1985 en 2015. Gedurende deze 30 jaar, zo konden de wetenschappers precies bepalen wanneer, waar, en hoe lang de dammen niet volledig waren gevuld en hoe groot de droge gebieden waren. Gemiddeld, 15% van het totale reservoiroppervlak was niet bedekt met water. De wetenschappers gebruikten dit cijfer om de koolstofuitstoot uit deze gebieden verder te berekenen. "Onze berekeningen tonen aan dat de koolstofemissies van dammen aanzienlijk waren onderschat. Op een wereldwijd gemiddelde, ze geven twee keer zoveel koolstof af als ze opslaan, ", zegt Koschorreck. "Hun imago als netto koolstofopslag in de wereldwijde koolstofcyclus moet worden heroverwogen."

De gegevens laten ook zien dat de omvang van de waterstandschommelingen van dammen afhankelijk is van zowel het gebruik als de geografische ligging. "Fluctuaties waren meer uitgesproken in dammen die worden gebruikt voor irrigatie dan in die voor waterkrachtopwekking, "zegt Keller. "En op plaatsen waar het jaarlijkse neerslagpatroon uniformer is - zoals bij de polen en rond de evenaar - waren er minder grote schommelingen in de waterstanden dan op de tussenliggende breedtegraden, waar grotere delen van de dammen vaak veel langere perioden droog stonden."

Aan de hand van het voorbeeld van dammen, het onderzoeksteam toont de invloed van uitdrogende gebieden op de mondiale koolstofbalans van waterlichamen aan. "We hopen dat onze studie het bewustzijn verhoogt dat gebieden die uitdrogen, ook moeten worden overwogen bij het balanceren van koolstofstromen van natuurlijke binnenwateren, ", zegt Koschorreck. De nieuwe bevindingen kunnen ook worden verwerkt in een klimaatvriendelijker beheer van dammen. Als, bijvoorbeeld, het water moet worden afgevoerd voor onderhoud, het is logisch om na te denken over de beste timing met betrekking tot het vrijkomen van koolstof. Als het werk in het koude seizoen wordt gedaan in plaats van in de zomer, de afbraakprocessen van het blootgestelde koolstofhoudende materiaal zijn veel langzamer, en de CO2-uitstoot is veel lager.

Om de koolstofbalans van dammen beter te begrijpen, Het onderzoeksteam van Koschorreck is van plan om de uitstoot van zowel koolstofdioxide als methaan nader te bekijken, evenals de rol van vegetatie op de koolstofcyclus van gebieden die droog zijn geworden.