Per molto tempo, gli scienziati che valutavano il ciclo globale del carbonio consideravano fiumi e torrenti simili a tubi, incanalare il carbonio e altri soluti dalla terra al mare. Oggi, però, gli scienziati sanno che lungo il percorso queste acque interne "respirano" anche carbonio e altri gas nell'atmosfera.

Infatti, il ruolo fondamentale di questa "evasione" di gas serra da fiumi e torrenti era, per la prima volta, incorporato nel quinto rapporto di valutazione del gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici delle Nazioni Unite nel 2014.

Eppure molto rimane sconosciuto su quanto gas viene effettivamente rilasciato da questi sistemi idrici e sulle dinamiche chimiche ed ecologiche che influenzano il loro trasporto.

Un nuovo studio di Yale rivela importanti informazioni sui fattori che influenzano il rilascio di gas serra da queste acque interne, compresa una relazione chiave tra eventi di tempesta, ecologia, e topografia nella moderazione di questa versione.

In un'analisi dei flussi di sorgente nel Connecticut centrale, scienziati hanno scoperto che le concentrazioni di tre gas serra:anidride carbonica, ossido nitroso, e metano—aumentato nei corsi d'acqua delle zone umide durante i temporali, ma è diminuito o è rimasto costante nei corsi d'acqua boscosi. Però, quei gas avevano anche meno probabilità di essere rilasciati dai corsi d'acqua delle zone umide rispetto ai corsi d'acqua nelle aree boschive, hanno trovato.

Scrivendo nel Journal of Geophysical Research:Biogeosciences , concludono che queste variazioni sono probabilmente dovute al fatto che i corsi d'acqua boscosi tendono ad essere più ripidi, creando maggiore turbolenza che, a sua volta, favorisce il rilascio di gas. Nel frattempo, nei corsi d'acqua delle zone umide quegli input avevano maggiori probabilità di essere trasportati a valle più lontano dalla loro fonte, ha detto Kelly Aho, un dottorando presso la Yale School of Forestry &Environmental Studies (F&ES) e autore principale dello studio.

"Quando pensi a come appare una zona umida, ha senso:le zone umide sono davvero piatte, ecco perché l'acqua e la materia organica possono accumularsi lì, " Aho ha detto. "Di conseguenza, durante un temporale quelle zone umide e i loro suoli sono una fonte di gas serra".

"Ma, " lei ha aggiunto, "le concentrazioni di gas rappresentano solo la metà dell'equazione."

Il rilascio di gas da fiumi e torrenti dipende anche dalla velocità di trasferimento del gas, o la velocità con cui i gas si muovono attraverso il confine aria-acqua. Una mancanza di turbolenza tende a produrre una velocità di trasferimento del gas più bassa e velocità più lente. Quindi, mentre le concentrazioni di gas serra nei corsi d'acqua delle zone umide aumenteranno improvvisamente durante un temporale, quei gas hanno maggiori probabilità di rimanere intrappolati nella piana, corsi d'acqua meno turbolenti fino a quando non incontrano un terreno più ripido più a valle.

Comprendendo queste dinamiche, Ah ha detto, sarà fondamentale per sviluppare proiezioni del ciclo del carbonio e modelli climatici più precisi, in particolare poiché si prevede che gli eventi meteorologici estremi aumenteranno nei prossimi decenni.

"Se un ricercatore sta esaminando il sequestro del carbonio da una prospettiva locale, potrebbero semplicemente monitorare ciò che entra e esce verticalmente all'interno di un appezzamento di terreno, " disse. "Ma se quell'area include un ruscello di palude, ad esempio, è probabile che i gas fluiscano lontano dalla trama che stanno guardando; il carbonio può essere rilasciato nell'atmosfera al di fuori del loro punto di vista, quindi potresti perderlo completamente. Quindi è importante pensare a questa idea di trasporto laterale.

"Ecco perché ruscelli e fiumi sono così interessanti, " aggiunse. "Stanno muovendo i soluti attraverso il paesaggio, quindi dobbiamo tenerne conto".

Il documento è stato co-autore di Peter Raymond, un professore di ecologia dell'ecosistema presso F&ES.