Verdens indre vannveier beveger seg mer enn bare vann; de spiller en sentral rolle i den globale karbonsyklusen, og suger opp karbon fra landet og slipper det ut i atmosfæren som karbondioksid. Men er elver eller innsjøer større klimagassbidragere? En studie publisert i dag i Nature finner at elver og bekker kumulativt frigjør omtrent fem ganger mer karbondioksid enn alle verdens innsjøer og reservoarer, selv om sistnevnte dekker langt mer av jordoverflaten.
Det er en kompleks oppgave å finne ut hvor mye karbondioksid disse vannforekomstene bidrar til karbonsyklusen. Forskere må bestemme det globale overflatearealet til verdens innsjøer, bekker, elver og andre vannmasser. Deretter må de finne ut hvor mye karbondioksid disse kroppene holder, og hvor raskt det karbonet overføres fra vann til atmosfære, en faktor som kalles gassoverføringshastigheten. Usikkerheter og mangel på data i alle tre områdene har styrket innsatsen for å bestemme nøyaktig hvor mye karbon innlandsfarvann som slipper ut.
For å få bedre estimater, måtte et team ledet av biogeokjemist Peter Raymond fra Yale School of Forestry and Environmental Studies lage mer detaljerte datasett for alle tre parametrene. De revidert en folketelling av innsjøer og reservoarer, og trakk data fra kilder så varierte som romfergeoppdrag og amerikanske elvmonitorer for å bestemme omfanget av de globale vannveiene. Innlandet farvann er vanligvis overmettet med karbondioksid, men hvor mye karbon vann holder i var forskjellig etter type. Gassoverføringshastigheter var blitt bestemt i tidligere eksperimenter; faktorer som turbulens og innsjøstørrelse spilte en rolle i hvor raskt karbondioksid beveget seg gjennom systemet.
Forskerne beregnet at alle planetens indre farvann bidrar med rundt 2, 1 gigatonn av karbon til atmosfæren hvert år. Elver og bekker, som dekker rundt 241 000 kvadrat miles (624 000 kvadratkilometer) av jorden, frigjør rundt 1, 8 gigatonn karbon hvert år. Ytterligere 0, 32 gigatonn kommer fra innsjøer og reservoarer, som utgjør 1 200 000 kvadratkilometer. Disse estimatene var omtrent dobbelt så høye som tidligere gjort, bemerker forskerne. Resultatene er imidlertid i tråd med detaljerte studier som er gjort av steder som Amazonas og tempererte regioner. For å sette alt dette i perspektiv, forventes mennesker å bidra med rundt 36 gigatonn karbon til atmosfæren i 2013.
"Å forstå den relative viktigheten av disse kildene er avgjørende for det globale karbonbudsjettet, " skriver forskerne. "En flyt på 1, 8 for bekker og elver er stor med tanke på deres lille overflate, noe som styrker konseptet om at bekker og elver er hotspots for utveksling." I tillegg til å gi forskere et bedre helhetsbilde, belyser studien steder som er de største bidragsyterne til karbondioksid frigitt gjennom elver, som Sørøst-Asia, Amazonas, Europa og sørøst i Alaska.
Det er imidlertid fortsatt usikkerheter i disse beregningene. Forskerne utelatt verdens våtmarker fordi de med sin vegetasjon fungerer på en veldig annen måte enn åpne vannmasser - et våtmarkens kalesje kan endre bevegelsen av karbondioksid i atmosfæren. Det er også behov for enda bedre data enn det som er tilgjengelig for øyeblikket. "Fordi tropiske regioner er alvorlig underrepresentert i globale datasett, er det øyeblikkelig behov for ytterligere studier av karbonkonsentrasjoner i de forutsagte hotspot-områdene i tropene, " skriver Bernhard Wehrli, en biogeokjemist ved det sveitsiske føderale teknologiske instituttet i Zürich, i en medfølgende News & Views-artikkel.
I tillegg bemerker Wehrli at mennesker har endret vannveiene i hundrevis av år - demming dem, tappet dem, kanalisert dem. Noen av disse konstruksjonene, for eksempel turbinutslipp forbundet med dammer, sammen med naturlige funksjoner som fossefall, kan være steder med høy gassutslipp. Andre, som menneskeskapte kanaler og drenerte våtmarker, har produsert så endrede systemer at de fungerer veldig annerledes enn de naturlige systemene som modeller av karbonbudsjetter bygger på.
Disse usikkerhetene gir imidlertid mye å tenke på. Fremmer visse landbruksmetoder overføring av karbon til elver, som deretter slipper ut i atmosfæren som karbondioksid? Hvor mye bidrar den unaturlige endringen av vannveiene til mengden karbondioksid som frigjøres av elver? Å svare på disse spørsmålene vil hjelpe forskere til å forstå i hvilken grad menneskelig atferd øker utslippsnivået for klimagasser, og gi oss et fyldigere bilde av årsakene til menneskelig indusert klimaendring og hvor innsatsen for å redusere karbonutslipp kan ha størst effekt.
