Будь то листья, ветки или водоросли – ручьи переносят большое количество углеродсодержащего материала. Если вода закупорена, материал постепенно оседает и накапливается на дне водоема. «Из-за нехватки кислорода процессы разложения там намного медленнее. В результате выделяется меньше углекислого газа. Углерод, содержащийся в отложениях плотины, сохраняется в течение более длительного времени », – объясняет д-р Маттиас Кошоррек, биолог из отдела исследований озер UFZ. "Предполагалось, что плотины накапливают примерно столько же углерода, чем выделяют в виде парниковых газов."
Однако для углеродного баланса водоемов важную роль играют не только зоны, покрытые водой, но и те, которые временно высыхают из-за падения уровня воды. Рабочая группа Кошоррека продемонстрировала это в предыдущих исследованиях.
Если углеродсодержащий материал, ранее покрытый водой, вступает в контакт с атмосферным кислородом, процессы разложения и, следовательно, образование диоксида углерода сильно ускоряются. «Высыхающие участки воды, таким образом, выделяют значительно больше углерода, чем области, покрытые водой», – говорит Филипп Келлер, бывший аспирант отдела исследований озер UFZ. "Если плотина сбрасывает большое количество воды, внезапно обнажаются большие площади. Но эти области не учитывались при расчете углеродного баланса. Это пробел в знаниях, который мы закрываем своей работой."
Для своих исследований исследователи использовали базу данных на основе спутниковых снимков. Он содержит ежемесячные данные о размере водной поверхности около 6800 плотин по всему миру в период с 1985 по 2015 год.
Таким образом, за эти 30 лет ученые смогли точно определить, когда, где и как долго плотины не были полностью заполнены и насколько велики были засушливые районы. В среднем 15% общей поверхности водохранилища не было покрыто водой. Ученые использовали эту цифру для дальнейшего расчета выбросов углерода из этих областей. «Наши расчеты показывают, что выбросы углерода от плотин были значительно занижены.
В среднем по миру они выделяют в два раза больше углерода, чем хранят », – говорит Кошоррек. "Их образ как чистого хранилища углерода в глобальном углеродном цикле должен быть пересмотрен."
Данные также показывают, что величина колебаний уровня воды плотин зависит как от их использования, так и от их географического положения. «Колебания были более выражены в плотинах, используемых для орошения, чем в плотинах, используемых для выработки электроэнергии», – говорит Келлер. "А в местах, где годовой график выпадения осадков более однороден – например, около полюсов и вокруг экватора – было меньше сильных колебаний уровня воды, чем в промежуточных широтах, где большие площади плотин часто оставались сухими в течение длительного времени. более длительные периоды."
На примере плотин команда исследователей демонстрирует влияние высыхающих территорий на глобальный углеродный баланс водоемов. «Мы надеемся, что наше исследование повысит осведомленность о том, что высыхающие территории также должны учитываться при балансировании потоков углерода в естественных внутренних водах», – говорит Кошоррек. Новые результаты также могут быть включены в более безопасное для климата управление дамбами. Если, например, воду необходимо слить для технического обслуживания, имеет смысл подумать о наилучшем времени для выделения углерода. Если работа выполняется в холодное время года, а не летом, процессы деградации обнаженного углеродсодержащего материала будут намного медленнее, и выбросы углерода будут намного ниже.
Чтобы лучше понять углеродный баланс плотин, исследовательская группа Кошоррека планирует внимательнее изучить выбросы как углекислого газа, так и метана, а также роль растительности в углеродном цикле на территориях, которые стали засушливыми.