2018:Un anno di siccità – il cambiamento climatico provoca un aumento del numero di acque dolci che si prosciugano, almeno temporaneamente. Anche, molti laghi si stanno restringendo definitivamente o sono scomparsi del tutto. Circa 90, 000 chilometri quadrati di superficie dell'acqua sono già scomparsi negli ultimi 30 anni. Questa tendenza non è solo una minaccia per le riserve di acqua potabile e i principali ecosistemi:anche le acque dolci essiccate svolgono un ruolo importante nel ciclo globale del carbonio, e può essere responsabile del rilascio di CO2 e altri gas rilevanti per il clima. Due studi pubblicati di recente intrapresi con il coinvolgimento del Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB) rivelano che l'importanza di questo fenomeno è stata finora sottovalutata.

Un elemento chiave dei rapporti di valutazione pubblicati dall'Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) è il ciclo globale del carbonio:il carbonio (C) esiste in diverse forme nelle rocce, suoli, acqua, aria, organismi e atmosfera; tra queste sfere avvengono continui processi di scambio. Il carbonio sotto forma di CO2 agisce come un gas serra nell'atmosfera. "Quando si calcolano i flussi di materia nel ciclo del carbonio, alcuni habitat sono troppo complessi da catturare, ecco perché non sono considerati separatamente nel Rapporto IPCC, " ha spiegato il dottor Gabriel Singer, Leader del gruppo di ricerca IGB Fluvial Ecosystem Ecology e coautore di entrambi gli studi. E ancora fiumi, laghi, stagni e ruscelli che cadono parzialmente o completamente asciutti, o che hanno livelli d'acqua decrescenti, possono svolgere un ruolo significativo nelle emissioni globali di CO2, come mostra il team di autori:quando si considerano i sedimenti lacustri permanentemente asciutti e le superfici stagionalmente asciutte di tutte le diverse acque dolci, le stime dei flussi di CO2 dalle acque interne continentali all'atmosfera devono essere aumentate di circa il 10%. Come tale, le acque dolci svolgono un ruolo più importante nel ciclo globale del carbonio di quanto si pensasse in precedenza.

I laghi sono considerati pozzi di carbonio - questo è vero solo in una certa misura

Il team ha analizzato numerose pubblicazioni che hanno contribuito negli ultimi anni a determinare le emissioni di CO2 dalle acque dolci e il loro contributo al ciclo del carbonio, e le ragioni della loro maggiore essiccazione. In senso stretto, acque dolci, e laghi in particolare, agiscono principalmente come assorbitori di C:l'accumulo di carbonio a lungo termine si verifica nei loro sedimenti. Se il livello dell'acqua scende, però, una quota crescente del fondo del lago è esposta all'ossigeno atmosferico. I sedimenti più secchi diventano, più aumenta la respirazione aerobica – la materia organica morta nel fondo del lago viene utilizzata dai batteri, che porta a sua volta alla produzione di CO2. "La nostra analisi mostra che i laghi non dovrebbero essere considerati solo come il C che affonda; al contrario, emettono carbonio gassoso quando cadono a secco, " ha sottolineato Gabriel Singer. È probabile che questi effetti aumentino di importanza in un clima che cambia:su scala globale, Per esempio, circa 90, 000 chilometri quadrati di superficie dell'acqua sono scomparsi completamente negli ultimi 30 anni.

Sulla base delle conoscenze accumulate, il team di autori ha calcolato un livello base approssimativo per la proporzione del ciclo globale del carbonio che può essere attribuita all'essiccazione delle acque interne. "Ogni anno a livello globale vengono emesse circa 0,2 gigatonnellate di CO2 dalle acque interne secche. Per fare un confronto:il flusso annuo di CO2 dalle acque dolci continentali è di circa 2 gigatonnellate, e i flussi antropici da combustibili fossili ammontano a circa 9 gigatonnellate ogni anno, " ha affermato Gabriel Singer. È difficile stimare fino a che punto le influenze antropiche siano responsabili dell'aumento dell'aridità; le potenziali influenze sono attribuite al cambiamento dell'uso del suolo nei bacini idrografici o alle misure che causano l'essiccazione permanente dei laghi stagionalmente asciutti a seguito dell'acqua rimozione. E, Certo, l'essiccazione locale può anche essere una conseguenza dei cambiamenti di temperatura e precipitazioni associati al cambiamento climatico globale.

I serbatoi sono potenziali obiettivi per ridurre le emissioni di CO2 dalle acque interne

I risultati dello studio offrono all'umanità nuove linee d'azione. "Più sappiamo su come funziona il ciclo globale del carbonio, più facile possiamo identificare potenziali obiettivi, in particolare quando si tratta di assorbire i possibili effetti di feedback dei cambiamenti climatici, " ha dichiarato Gabriel Singer. Serbatoi, Per esempio, sono acque artificiali in cui è consapevolmente accettato che aree di sedimenti si prosciugano ripetutamente durante le fluttuazioni del livello dell'acqua. È essenziale intraprendere una valutazione olistica del ruolo svolto da tali sistemi nel ciclo del carbonio. Questa valutazione include anche la fornitura di informazioni dettagliate sulle emissioni di gas serra. Ciò vale in particolare quando si tratta di selezionare i siti per la costruzione di potenziali nuovi invasi, ma anche riguardo a come adeguare la gestione dei giacimenti esistenti o se, forse, tali serbatoi dovrebbero anche essere rimossi.

Un altro articolo del team di Gabriel Singer pubblicato di recente esplora gli effetti dell'alternanza di fasi secche e umide negli ecosistemi fluviali sui flussi di materia. Durante il suo periodo come giovane scienziato in visita presso l'IGB, Marisa Arce ha indagato sull'esistenza dell'azoto nei sedimenti, ossidazione dell'ammoniaca, ed emissioni di protossido di azoto, un altro importante gas serra. Infatti, il protossido di azoto diminuisce durante i periodi di siccità, ma aumenta di nuovo non appena si verifica la pioggia. I risultati aiutano gli scienziati a comprendere più chiaramente il comportamento dei flussi di azoto in fiumi e torrenti esposti a fasi alternate di secche e umide. A causa del cambiamento climatico, un tale scenario influenzerà in futuro un numero maggiore di ecosistemi fluviali e potrebbe cambiare il ruolo che svolgono nei cicli globali della materia.