Niski poziom tlenu zbiornikach wodnych może przyspieszyć globalne ocieplenie

Niedobór tlenu w jeziorach i innych zbiornikach wodnych znacznie zwiększa wytwarzanie gazów cieplarnianych – informuje pismo “Limnology and Oceanography Letters”.

Dwutlenek węgla (CO2) i metan (CH4) to najważniejsze gazy zawierające węgiel, jakie można znaleźć w ziemskiej atmosferze. Oba znacznie przyczyniają się do efektu cieplarnianego i związanych z nim zmian klimatu, przy czym emisja dwutlenku węgla jest większa, ale metan jest 34 razy silniej działającym gazem cieplarnianym.

Użytkowanie gruntów i zmiany klimatyczne sprawiają, że w wodach dennych jezior i zbiorników wodnych całego świata znacznie spada poziom tlenu. Od dawna wiadomo, że ma to szkodliwy wpływ na ryby i jakość wody, natomiast niewiele wiadomo na temat wpływu niedoboru tlenu na stężenie dwutlenku węgla i metanu, ponieważ naukowcy nie dysponowali danymi empirycznymi w skali całego ekosystemu.

- Odkryliśmy, że niskie poziomy tlenu zwiększają stężenia metanu od 15 do 800 razy w skali całego ekosystemu - powiedziała Alexandria Hounshell, badaczka z tytułem doktora na Wydziale Nauk Biologicznych w Virginia Tech College of Science. - Nasza praca pokazuje, że niskie poziomy tlenu w wodach dennych jezior i zbiorników prawdopodobnie zwiększą potencjał globalnego ocieplenia tych ekosystemów o około rząd wielkości.

Aby określić korelację pomiędzy stężeniami tlenu i metanu, naukowcy badali dwa zbiorniki wodne w okolicach miasta Roanoke. We współpracy z Western Virginia Water Authority, zespół badawczy wykorzystał system natleniania w Falling Creek Reservoir, który pompuje tlen do wód dennych i umożliwia badanie stężenia tlenu w skali całego ekosystemu. Monitorując również Beaverdam Reservoir, zbiornik w górnym biegu rzeki bez systemu natleniania, byli w stanie porównać stężenia gazów cieplarnianych w wodach dennych obu zbiorników. Prowadzili eksperyment przez trzy lata, aby zobaczyć, jak spójne były wyniki na przestrzeni czasu.

- Poziomy metanu były znacznie wyższe, gdy nie było tlenu w wodach dennych tych zbiorników; podczas gdy poziomy dwutlenku węgla były takie same, niezależnie od poziomów tlenu - powiedział Cayelan Carey, profesor nauk biologicznych. - Nasza praca pokazuje, że przy niskim poziomie tlenu, wyższa jest produkcja metanu, co w przyszłości doprowadzi do większego globalnego ocieplenia.

- Byliśmy w stanie zastąpić przestrzeń czasem, ponieważ mamy te dwa zbiorniki, którymi możemy manipulować i kontrastować ze sobą, aby zobaczyć, jak może wyglądać przyszłość, gdy niższe poziomy tlenu w wodach dennych stają się bardziej powszechne. Prawie na pewno zobaczymy, jak te jeziora staną się większymi emiterami metanu wraz ze spadkiem poziomu tlenu. - powiedział Carey.

Wyniki badań sugerują, że zapobieganie występowaniu niskich stężeń tlenu w jeziorach może zapobiec osiągnięciu przez nie punktu krytycznego, gdy stałyby się dużymi producentami metanu. Na przykład zmniejszenie odpływu zanieczyszczeń w rodzaju nawozów sztucznych do jezior i zbiorników może zapobiec wyczerpywaniu się tlenu w ich wodach dennych. Naukowcy kontynuują badania by sprawdzić, jak można wpłynąć na poziom tlenu w zbiornikach wodnych i jakie skutki będzie to miało dla ekosystemu.