ก๊าซเรือนกระจก 'ห่วงความคิดเห็น' ค้นพบในทะเลสาบน้ำจืด

สาระดีๆ กับ TGO ตอนที่ 1 ก๊าซเรือนกระจกคืออะไร? (มิถุนายน 2019).

Anonim

การศึกษาใหม่เกี่ยวกับปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อสารอินทรีย์สลายตัวในทะเลสาบน้ำจืดได้เปิดเผยว่าซากปรักหักพังจากต้นไม้ยับยั้งการผลิตก๊าซมีเทนในขณะที่เศษซากจากพืชที่พบในเตียงกกช่วยกระตุ้นก๊าซเรือนกระจกที่เป็นอันตรายนี้ได้จริง

ในขณะที่พืชในและรอบ ๆ แหล่งน้ำยังคงมีการเปลี่ยนแปลงโดยมีการปกคลุมของป่าสูญหายขณะที่ภาวะโลกร้อนทำให้พืชพื้นที่ชุ่มน้ำเจริญเติบโตได้ทะเลสาบหลายแห่งในซีกโลกเหนือซึ่งเป็นแหล่งก๊าซมีเทนที่สำคัญสามารถปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้สองเท่าในอีก 50 ปีข้างหน้า ปี.

นักวิจัยกล่าวว่าข้อค้นพบนี้ชี้ให้เห็นถึงการค้นพบอีกว่า "ห่วงความคิดเห็น" ซึ่งการหยุดชะงักด้านสิ่งแวดล้อมและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทำให้เกิดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่มากขึ้นกว่าเดิมซึ่งจะทำให้โลกร้อนขึ้นเช่นเดียวกับความกังวลเรื่องก๊าซมีเทนที่ปล่อยออกมาจากอาร์กติกที่ละลายอย่างรวดเร็ว permafrost

ก๊าซมีเทนเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีศักยภาพสูงกว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อย่างน้อยยี่สิบห้าเท่าระบบนิเวศของน้ำจืดมีส่วนทำให้ก๊าซมีเทนมีเทนเท่ากับ 16% เมื่อเทียบกับเพียง 1% ของมหาสมุทรทั้งหมดเท่านั้น ดร. แอนดรู Tanentzap จากภาควิชาวิทยาศาสตร์พืชแห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์

"เราเชื่อว่าเราได้ค้นพบกลไกใหม่ที่มีศักยภาพในการก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกที่เกิดจากทะเลสาบน้ำจืดมากขึ้นสภาพภูมิอากาศที่ร้อนขึ้นซึ่งช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืชน้ำมีศักยภาพที่จะก่อให้เกิดความหายนะในระบบนิเวศของธรรมชาติ"

นักวิจัยชี้ให้เห็นว่าการปล่อยก๊าซมีเทนในปัจจุบันของระบบนิเวศของระบบนิเวศของน้ำจืดเพียงอย่างเดียวจะช่วยลดปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่สะสมโดยพืชและดิน: คาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศ

การปล่อยก๊าซมีเทนจากทะเลสาบแต่ละแห่งถึง 77% เป็นผลมาจากสารอินทรีย์ที่หลั่งออกมาจากพืชที่ปลูกในหรือใกล้น้ำ เรื่องนี้ถูกฝังอยู่ในตะกอนที่พบตามขอบของทะเลสาบซึ่งมันถูกบริโภคโดยชุมชนของจุลินทรีย์ มีเทนถูกสร้างขึ้นเป็นผลพลอยได้จากนั้นจะฟองขึ้นสู่พื้นผิว

การทำงานร่วมกับเพื่อนร่วมงานจากประเทศแคนาดาและเยอรมนีกลุ่ม Tanentzap พบว่าปริมาณก๊าซมีเทนที่เกิดขึ้นในทะเลสาบมีความแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับชนิดของพืชที่มีสารอินทรีย์เข้าสู่ตะกอนในทะเลสาบ การศึกษาซึ่งได้รับทุนจากสภาวิจัยธรรมชาติแห่งสหราชอาณาจักรได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications

เพื่อทดสอบว่าสารอินทรีย์มีผลต่อการปลดปล่อยก๊าซมีเทนอย่างไรนักวิทยาศาสตร์จึงเอาตะกอนจากทะเลสาบและเพิ่มเศษซากพืชสามชนิด ได้แก่ ต้นไม้ผลัดใบที่ร่วงหล่นเป็นประจำทุกปีไม้สนสนสนตลอดปีและ cattails (มักรู้จักกันในอังกฤษว่า 'bulrushes') - พืชน้ำทั่วไปที่ปลูกในน้ำตื้นของทะเลสาบน้ำจืด

ตะกอนเหล่านี้ถูกบ่มในห้องปฏิบัติการเป็นเวลา 150 วันในช่วงเวลานั้นนักวิทยาศาสตร์ได้ดูดซึมและวัดปริมาณก๊าซมีเทนที่ผลิต พบตะกอนดินตะกอนที่ก่อให้เกิดก๊าซมีเทนสูงกว่า 400 เท่าของตะกอนที่เป็นสนและมีเทนเกือบ 2, 800 เท่าของตะกอนจากผลัดใบ

ซึ่งแตกต่างจากเศษซากปรักหักพังการแต่งหน้าทางเคมีของสารอินทรีย์จากต้นไม้ดูเหมือนจะดักจับคาร์บอนปริมาณมากภายในทะเลสาบตะกอนคาร์บอนซึ่งจะรวมกับไฮโดรเจนและปล่อยออกมาเป็นก๊าซมีเทนเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ

เพื่อยืนยันผลการวิจัยของพวกเขานักวิจัยยัง "แหลม" สามตัวอย่างกับจุลินทรีย์ที่ผลิตก๊าซมีเทนเพื่อวัดปฏิกิริยาทางเคมี ในขณะที่ตะกอนที่ได้จากป่ายังคงเดิมตัวอย่างที่มีสารอินทรียวัตถุในปริมาณมากเพิ่มปริมาณก๊าซมีเทนลงเป็นสองเท่า

สารอินทรีย์ที่ไหลลงสู่ทะเลสาบจากต้นไม้ในป่าทำหน้าที่เป็นสลักที่ยับยั้งการผลิตก๊าซมีเทนภายในตะกอนของทะเลสาบป่าเหล่านี้ล้อมรอบทะเลสาบนับล้านแห่งในซีกโลกเหนือ แต่ตอนนี้กำลังถูกคุกคาม Erik Emilson ผู้เขียนคนแรกของการศึกษาที่ได้ทิ้ง Cambridge ไปทำงานที่ Natural Resources Canada

"ในขณะเดียวกันสภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลงไปจะเป็นเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยต่อการเจริญเติบโตและการแพร่กระจายของพืชน้ำเช่น cattails และสารอินทรีย์จากพืชเหล่านี้ช่วยกระตุ้นการปลดปล่อยก๊าซมีเทนจากระบบนิเวศน้ำจืดของโลกเหนือ"

การใช้รูปแบบการกระจายพันธุ์สำหรับ Boreal Shield ซึ่งเป็นพื้นที่ที่ครอบคลุมภาคกลางและภาคตะวันออกของประเทศแคนาดาและ "มีป่าไม้และทะเลสาบมากกว่าที่ใดในโลก" นักวิจัยได้คำนวณว่าจำนวนทะเลสาบที่อยู่ในอาณานิคมเป็นเพียงปลิงทะเล (typha latifolia) อาจเพิ่มเป็นสองเท่าในอีกห้าสิบปีข้างหน้าซึ่งเป็นสาเหตุให้ระดับก๊าซมีเทนที่ผลิตในทะเลสาบเพิ่มขึ้นอย่างน้อย 73% ในส่วนนี้ของโลกใบเดียว

Tanentzap กล่าวว่า "การคาดการณ์การปล่อยก๊าซมีเทนอย่างถูกต้องมีความสำคัญต่อการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้เพื่อพยายามทำความเข้าใจกับสภาวะอากาศที่เปลี่ยนแปลงไปและผลกระทบของโลกที่ร้อนขึ้นเรายังมีข้อ จำกัด เกี่ยวกับความผันผวนของการผลิตก๊าซมีเทนจากพืชและทะเลสาบน้ำจืด"

menu
menu