بحيرات المياه العذبة تنبعث بالفعل ربع الكربون العالمي - وتغير المناخ يمكن أن يضاعف ذلك

بحيرات المياه العذبة تنبعث بالفعل ربع الكربون العالمي - وتغير المناخ يمكن أن يضاعف ذلك أداة تعريف إنجليزية غير معروفة، بحيرة، إلى داخل، banff حديقة وطني، ألبرتا، Canada. سيرجي Pesterev / Unsplash, CC BY-SA

البحيرات والبرك هي مكان الراحة الأخير للعديد من نباتات الأرض. تجمع الأنهار الكثير من المواد العضوية الميتة على كوكب الأرض ، وتنقلها للراحة في مياه أكثر هدوءًا.

ولكن على نطاق مجهرى ، البحيرات ليست سوى الهدوء. تتغذى حاضرة غير مرئية من الميكروبات على هذه الأشجار والأوراق ، وتنتج غازات الدفيئة كمنتج ثانوي.

نتيجة لذلك ، قد تكون البحيرات مسؤولة عن ربع الكربون في الغلاف الجوي - وتتصاعد. أبحاث جديدة أجريت مع زملائي في كامبريدج وألمانيا وكندا تشير إلى أن الانبعاثات من بحيرات المياه العذبة قد تتضاعف في العقود المقبلة بسبب تغير المناخ.

كل الحياة المعروفة على الأرض مصنوعة من الكربون. عندما تصل النباتات والحيوانات إلى نهاية حياتها ، فإن الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والفطريات تصبح وليمة. تتغذى على بقايا الكائنات الحية الأخرى ومخلفاتها القائمة على الكربون - والمعروفة باسم المواد العضوية.

وكمنتج ثانوي لهذا العيد الذي لا ينتهي ، تطلق الميكروبات غازات مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان في البيئة. في حين يطلق كل ميكروب فردي كمية ضئيلة من الغاز ، إلا أنه أكثر الكائنات وفرة على وجه الأرض ، لذلك يضاف. يمكن للطاقة الناتجة عن أشعة الشمس أيضًا كسر الروابط الكيميائية بين جزيئات المادة العضوية ، وإطلاق جزيئات أصغر ، مثل ثاني أكسيد الكربون ، في البيئة.

بحيرات المياه العذبة تنبعث بالفعل ربع الكربون العالمي - وتغير المناخ يمكن أن يضاعف ذلك البحيرات والأراضي ليست أنظمة معزولة. آرون بوردين / Unsplash, CC BY-SA

يحدث بعض هذا التدهور في قاع الغابات. لكن الكثير من المواد العضوية التي تسقط على الأرض ينتهي بها المطاف في الماء. الرياح والأمطار والثلوج تنقلها إلى بحيرات ، أو في كثير من الأحيان في الأنهار التي تطعمها.

كمية غازات الدفيئة المنبعثة من البحيرات بواسطة الميكروبات وأشعة الشمس هائلة. التقديرات الأولية كانت حول 9٪ من الكربون الصافي المنطلق من سطح الأرض إلى الغلاف الجوي - أي الكمية المنبعثة فوق عمليات تخزين الكربون للأرض وفوقها.

ولكن ، بفضل القياسات المحسنة ، نقحت الأبحاث الحديثة الرقم إلى تصل إلى 25٪. هذه الأرقام كبيرة بالنظر إلى أن البحيرات تتكون فقط من 4٪ من مساحة الأرض العالمية.

في السنوات القادمة ، ستتلقى البحيرات المزيد والمزيد من المواد العضوية للميكروبات لهضمها. مناخ الاحتباس الحراري سيجلب المزيد من الغطاء الحرجي حول البحيرات و نسبة أكبر من الأشجار ذات الأوراق العريضة ، مثل القيقب والبلوط ، مقارنة بأشجار الأوراق ذات الإبرة ، مثل الصنوبر.

الكربون بألف أشكال

لفهم كيف ستغير التغييرات في الغابات الدور الذي تلعبه البحيرات في دورة الكربون ، أجرينا تجربة في بحيرتين كنديتين.

لقد ملأنا الحاويات البلاستيكية بالصخور والرمال والطين وكميات وأنواع مختلفة من المواد العضوية من الغابات القريبة. كان الهدف من هذا هو تقليد التغير في الغطاء الحرجي والتكوين المتوقع من تغير المناخ.

ثم غمرنا الحاويات في مياه البحيرة الضحلة حيث من المرجح أن تتراكمها المواد العضوية وتراقبها لمدة ثلاث سنوات.

باستخدام تقنيات جديدة لتحليل كيمياء الكربون في الماء ، وجدنا أن تلك الحاويات التي تحاكي مستوى نمو الغابات المتوقع في العقود القليلة القادمة أدت إلى حدوث زيادة في غازات الدفيئة في المياه بين 1.5 و 2.7 أكثر من ظروف محاكاة ظروف الغابات الحالية.

كان التنوع غير المرئي للمركبات العضوية في الماء هو العامل الأكثر أهمية الذي تسبب في هذا الارتفاع - أكثر أهمية من تنوع الميكروبات والكمية الإجمالية للمواد العضوية.

التفسير المحتمل لهذه النتيجة هو أن الميكروبات نفسها يمكنها أن تتغذى على أنواع مختلفة من الجزيء. لذلك مع زيادة عدد المركبات القائمة على الكربون في الماء ، هناك طرق أكثر للميكروبات لتغذية وإطلاق غازات الدفيئة.

بحيرات المياه العذبة تنبعث بالفعل ربع الكربون العالمي - وتغير المناخ يمكن أن يضاعف ذلك سوف يجدون طريقهم إلى البحيرة عاجلاً أم آجلاً. آرون بوردين / Unsplash, CC BY-SA

كانت الزيادة في تنوع المادة العضوية وحدها كافية لرفع تركيزات غازات الدفيئة بنحو 50٪. لكن حجم هذا التأثير تضاعف تقريبًا في الحاويات ذات المياه المظلمة المظلمة - سيناريو متوقع في معظم البحيرات كما تغير المناخ يجلب زيادة غطاء شجرة.

يعد تتبع كيفية قيام الكربون برحلته من الأرض إلى الغلاف الجوي أمرًا ضروريًا للتنبؤ بخطى تغير المناخ وتخفيف آثاره. من خلال فهم أفضل للكيفية التي تتحكم بها الغطاء النباتي حول البحيرات في تركيزات غازات الدفيئة في المياه ، يمكن أن يوضح بحثنا ما إذا كان تغيير طريقة إدارة الأرض بالقرب من البحيرات يمكن أن يساعد في تقليل انبعاثات الكربون.

على سبيل المثال ، قد نرغب في زراعة عدد أقل من النباتات المائية مثل نبات القواقع في المناطق الواقعة بجانب البحيرة ، لأنها تنتج أعلى من ذلك بكثير تركيزات غازات الدفيئة من المواد العضوية من الغابات.

يبقى العمل أيضًا لفهم دور البحيرات في دورة الكربون تمامًا. لا يتم هضم كل المواد العضوية التي تصل إلى البحيرات بواسطة الميكروبات. بعض المصارف إلى قاع البحيرة لتشكيل الرواسب الموحلة ، وحبس الكربون بعيدا. ستزداد أيضًا كمية الرواسب المتكونة مع تغير المناخ ، لكننا لا نعرف بعد كم - وبأي درجة ستعوض هذه الزيادة في الكربون المخزن الزيادة في انبعاثات غازات الدفيئة الناتجة عن البحيرات.

ستكون الإجابة على هذا السؤال حاسمة في تحسين دقة حسابات الكربون - وتقييم مقدار الوقت الذي يتعين على البشرية تحقيق التوازن فيه.

نبذة عن الكاتب

أندرو J Tanentzap ، قارئ في بيئة التغيير العالمي ، جامعة كامبريدج

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

books_causes