In Süßwasserseen entdeckte "Rückkopplungsschleife" für Treibhausgase

DIE 6 GRUSELIGSTEN UND VERRÜCKTESTEN FUNDE UNTER WASSER! (Juni 2019).

Anonim

Eine neue Studie über chemische Reaktionen, die bei der Zersetzung von organischen Substanzen in Süßwasserseen auftreten, hat gezeigt, dass die Ablagerungen von Bäumen die Produktion von Methan unterdrücken - während Schutt aus Pflanzen, die in Röhrichten vorkommen, dieses schädliche Treibhausgas tatsächlich fördert.

Da sich die Vegetation in und um die Gewässer immer weiter verändert und die Waldbedeckung verloren geht, während die globale Erwärmung die Vegetation der Feuchtgebiete begünstigt, könnten die zahlreichen Seen der nördlichen Hemisphäre, die bereits eine wichtige Methanquelle darstellen, ihre Emissionen in den nächsten fünfzig Jahren fast verdoppeln Jahre.

Die Forscher sagen, dass die Ergebnisse die Entdeckung einer weiteren "Rückkopplungsschleife" nahe legen, in der Umweltzerstörung und Klimawandel die Freisetzung von immer mehr Treibhausgasen auslösen, die den Planeten weiter wärmen, ähnlich wie die Besorgnis über das Methan, das von der schnellschmelzenden Arktis freigesetzt wird Permafrost.

"Methan ist ein Treibhausgas, das mindestens fünfundzwanzig Mal stärker ist als Kohlendioxid. Süßwasserökosysteme tragen bereits 16% der natürlichen Methanemissionen der Erde bei, verglichen mit nur einem Prozent aller Weltmeere", sagte der leitende Autor der Studie Dr. Andrew Tanentzap von der Abteilung für Pflanzenwissenschaften der Universität Cambridge.

"Wir glauben, dass wir einen neuen Mechanismus entdeckt haben, der das Potenzial hat, mehr und mehr Treibhausgase in Süßwasserseen zu produzieren. Das Klima, das das Wachstum von Wasserpflanzen fördert, kann schädliche Rückkopplungsschleifen in natürlichen Ökosystemen auslösen."

Die Forscher weisen darauf hin, dass die aktuellen Methanemissionen von Süßwasserökosystemen allein etwa ein Viertel des gesamten Kohlenstoffs ausgleichen, den Landpflanzen und Boden aufnehmen: die natürliche "Kohlenstoffsenke", die CO2 aus der Atmosphäre ableitet und speichert.

Bis zu 77% der Methanemissionen eines einzelnen Sees sind auf organische Substanzen zurückzuführen, die hauptsächlich von Pflanzen stammen, die in oder in der Nähe des Wassers wachsen. Diese Materie wird in dem Sediment begraben, das sich am Rand von Seen befindet, wo es von Mikrobengemeinschaften verzehrt wird. Methan wird als Nebenprodukt erzeugt, das dann an die Oberfläche aufsteigt.

In Zusammenarbeit mit Kollegen aus Kanada und Deutschland stellte die Gruppe von Tanentzap fest, dass der Methangehalt in Seen je nach Art der Pflanzen, die ihre organische Substanz in das See-Sediment einbringen, sehr unterschiedlich ist. Die vom UK Natural Environment Research Council finanzierte Studie wird heute in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Um zu testen, wie organische Materie die Methanemissionen beeinflusst, nahmen die Wissenschaftler Seesedimente und fügten drei häufige Arten von Pflanzenabfällen hinzu: Laubbäume, die jährlich Blätter abwerfen, immergrüne Nadelholzbäume und Rohrkolben (in Großbritannien oft als "Binsen" bekannt). - eine gewöhnliche Wasserpflanze, die in den Untiefen von Süßwasserseen wächst.

Diese Sedimente wurden im Labor für 150 Tage inkubiert, während welcher Zeit die Wissenschaftler absaugten und das produzierte Methan maßen. Sie fanden heraus, dass das Binsensediment mehr als das 400-fache der Menge an Methan als Koniferensediment und fast das 2800-fache des Methans im Vergleich zum Laubholz produziert.

Im Gegensatz zu den Cattail-Trümmern scheint die chemische Zusammensetzung der organischen Substanz von den Bäumen große Mengen an Kohlenstoff innerhalb des Seesediment-Kohlenstoffs einzufangen, der sich sonst mit Wasserstoff verbindet und als Methan in die Atmosphäre freigesetzt wird.

Um ihre Ergebnisse zu bestätigen, "spiked" die Forscher die drei Proben mit den Mikroben, die Methan produzieren, um die chemische Reaktion zu messen. Während das aus dem Wald stammende Sediment unverändert blieb, verdoppelte die Probe, die das organische Material enthielt, seine Methanproduktion.

"Die organische Substanz, die von den Bäumen in die Seen fließt, fungiert als Riegel, der die Methanproduktion in den Sedimenten des Sees unterdrückt. Diese Wälder haben die Millionen von Seen in der nördlichen Hemisphäre längst umzingelt, sind jetzt aber bedroht", sagte Dr. Erik Emilson, Erstautor der Studie, der inzwischen Cambridge verlassen hat, um bei Natural Resources Canada zu arbeiten.

"Gleichzeitig sorgt das sich verändernde Klima für günstige Bedingungen für das Wachstum und die Ausbreitung von Wasserpflanzen wie Rohrkolben, und die organische Substanz dieser Pflanzen fördert die Freisetzung von noch mehr Methan aus den Süßwasserökosystemen des globalen Nordens."

Mit Hilfe von Artenverteilungsmodellen für den Boreal Shield, ein Gebiet, das das zentrale und östliche Kanada abdeckt und "mehr Wälder und Seen als fast überall auf der Erde beherbergt", berechneten die Forscher, dass die Anzahl der Seen nur vom gewöhnlichen Rohrkolben (Typha latifolia) besiedelt ist. könnte sich in den nächsten fünfzig Jahren verdoppeln, wodurch allein in diesem Teil der Welt das derzeitige Niveau von Methan in Seenähe um mindestens 73% steigen würde.

Tanentzap: "Die genaue Vorhersage von Methanemissionen ist für die wissenschaftlichen Berechnungen unerlässlich, mit denen versucht wird, das Tempo des Klimawandels und die Auswirkungen einer wärmeren Welt zu verstehen. Wir haben immer noch ein begrenztes Verständnis für die Schwankungen der Methanproduktion von Pflanzen und Süßwasserseen."

menu
menu