Ручи и реки могут выбрасывать углекислый газ в воздух с возрастающей скоростью, если они продолжат нагреваться, потенциально усугубляя последствия глобального потепления, показал новый всемирный анализ.
Чтобы прийти к такому выводу, международная исследовательская группа провела первое в континентальном масштабе исследование потоков углерода в реки и из них в шести основных климатических зонах. Они собрали данные по водоразделам от Пуэрто-Рико и Орегона до Австралии и Аляски. В каждом из них ученые проанализировали баланс между фотосинтезом, который использует атмосферный CO2 для создания растительного материала, такого как корни и листья, и дыханием, которое перекачивает CO2.снова в воздух.
На этой неделе ученые опубликовали свои результаты в журнале Nature Geoscience.
Эта проблема важна, потому что реки и ручьи мира обмениваются углеродом с атмосферой со скоростью, сравнимой с наземными экосистемами и океанами. Если глобальное потепление продолжится, увеличение выбросов углекислого газа из водотоков может привести к увеличению концентрации удерживающего тепло CO2 в атмосфере.
«Эта статья является первой, в которой рассматривается влияние изменения климата на метаболизм рек в континентальном масштабе с использованием полевых наблюдений», - сказала Альба Аргерих, соавтор, которая наблюдала за ручьями Макрей и Лукаут-Крик в Экспериментальном исследовании H. J. Andrews. Лес к востоку от Юджина, штат Орегон. «Этот подход учитывает сложность экосистемы, в отличие от контролируемых экспериментов, когда вы воссоздаете упрощенные версии экосистемы».
Аргерих и другие ученые следили за температурой воды в ручьях, растворенным кислородом и солнечным светом на поверхности воды. Исследователи также смоделировали баланс между чистой первичной продукцией (продуктом фотосинтеза всех организмов в потоке) и дыханием при повышении температуры потока на 1 градус Цельсия..
Конечным результатом моделирования, как они сообщили, стал 24-процентный сдвиг в сторону большего количества дыхания и выбросов CO2. Однако предполагается, что не все потоки будут реагировать одинаково. Ученые обнаружили, что сдвиг в сторону увеличения выбросов CO2 более выражен в более теплых водотоках, в то время как в более холодных водотоках может наблюдаться увеличение чистой первичной продукции. На круговорот углерода в ручьях также могут влиять другие факторы, такие как растения и микробы в экосистеме ручья и питательные вещества, поступающие в воду с окружающих земель.
Аргерих работала научным сотрудником в Колледже лесного хозяйства Орегонского государственного университета. Сейчас она доцент в Школе природных ресурсов Университета Миссури.
В предыдущей работе в HJ Andrews Forest Аргерих показал, что небольшие ручьи могут экспортировать удивительное количество углерода как вниз по течению, так и в атмосферу. «Эта работа подтверждает роль водотоков как активного источника CO2 в атмосферу, что может стать еще более важным по мере повышения глобальной температуры», - сказала она..