Erodáló szikla blöffök az Elson-lagúna mellett Utqiagvik közelében, Alaszkában. Köszönetnyilvánítás: Michael Rawlins
Az UMass Amherst új kutatása rávilágít azokra a rosszul ismert folyamatokra, amelyek arra vonatkoznak, hogy a sarkvidéki folyókban oldott szén hogyan hat világunkra.
Michael Rawlins, a Massachusetts Amherst Egyetem geotudományi tanszékének professzora és a Klímarendszer-kutatóközpont társigazgatója néhány nemrégiben publikált közleményében jelentős eredményeket ért el az Északi-sarkvidék szén-körforgásáról – vagy annak módjáról – alkotott ismereteink bővítésében. a szén átkerül a szárazföld, az óceán és a légkör között. Ahhoz, hogy jobban megértsük a légköri szén-dioxid jövőbeli trendjeit és a kapcsolódó globális felmelegedést, teljesebb képet kell kapnunk arról, hogy miként kering a szén a világunkban a tározók között.
„Sok kutatás foglalkozott a szén szárazföldről a légkörbe történő függőleges áramlásával” – mondja Rawlins. Ez a függőleges áramlás olyan dolgokat foglal magában, mint a fosszilis tüzelőanyagok elégetése, az erdőtüzek, a szivárgó metángáz és a permafroszt olvadásából származó kibocsátások. De van egy másik része a ciklusnak – a vízszintes. „Sokkal kevesebb figyelmet fordítottak arra, hogy a szén a szárazföldről a folyókon keresztül az óceánba kerüljön” – mondja Rawlins.
Ahogy a víz átfolyik a szárazföldön, patakokba és folyókba, felveszi a szenet, és végül egészen a tengerig viszi. Ennek az oldott szerves szénnek (DOC) kis, de nem jelentéktelen mennyisége „kigázosodik” a folyó vizéből és üvegházhatású gázként a légkörbe kerül. Ami megmarad, az az óceánba folyik, ahol a part menti táplálékháló kulcsfontosságú részévé válik.
Ennek ellenére viszonylag keveset tudunk erről az óceán felőli, oldalirányú szénáramlásról – különösen az Északi-sarkvidéken, ahol a mérések ritkák, és ahol a gyors felmelegedés a hidrológiai ciklus felerősödéséhez, megnövekedett lefolyáshoz és a permafrost felolvadásához vezet.
Itt jelent meg Rawlins két tanulmánya Journal of Geophysical Research és a Environmental Research Letters, bejön.
Rawlins és szerzőtársai módosítottak egy numerikus modellt, amely pontosan rögzíti a hó szezonális felhalmozódását, valamint a talaj fagyását és olvadását azáltal, hogy hozzáadta a DOC termelésének, bomlásának, tárolásának és a patakokba való „betöltésének” elszámolását. folyók. A modell most megdöbbentően szimulálja a régió folyóiba kifolyó szén mennyiségét pontosság. Ez az első modell, amely rögzíti az óceánba exportált DOC mennyiségének szezonális ingadozását, az alaszkai északi lejtőn található 24 vízgyűjtő medencéjében tapasztalható markáns kelet-nyugati gradienst, valamint az északi folyású folyókon és azokon keresztül áramló, viszonylag azonos mennyiségű DOC-t. nyugati vízelvezetőket.
Talán a legfontosabb, hogy a modell az édesvíz és a DOC növekvő mennyiségére mutat rá egy északnyugat-alaszkai tengerparti lagúnába. A 2019-es év különösen kiemelkedik a hatalmas édesvízi DOC-exporttal, amely közel háromszorosa volt az 1980-as évek elején exportált mennyiségnek. „A megnövekedett édesvízexport hatással van a sótartalomra és a lagúna vízi környezetének egyéb összetevőire” – mondja Rawlins. A változások a megnövekedett csapadékmennyiséggel, különösen nyáron, valamint a felmelegedő és felolvadó talajok hatásaihoz kapcsolódnak. „A legnagyobb édesvíz- és DOC-növekedés ősszel következik be – mondja Rawlins –, ami nem meglepő, tekintve, hogy a közeli Beaufort- és Csukcs-tengeren jelentős mértékben veszítenek a tengeri jégből, ami viszont a melegedő éghajlathoz kapcsolódik.
Végső soron ez az új modell segíthet a tudósoknak abban, hogy finomítsák a szén-dioxid-bázisvonalakat, és jobban megértsék, hogy a globális felmelegedés hogyan változtatja meg a Föld szénciklusát.
Referenciák:
Michael A. Rawlins, Craig T. Connolly és James W. McClelland „Szárazföldi oldott szerves szénterhelés modellezése a nyugati sarkvidéki folyókra”, 30. augusztus 2021. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences.
DOI: 10.1029/2021JG006420
„Növekvő édesvíz- és oldott szerves szénáramlás az északnyugat-alaszkai Elson-lagúnába” – Michael A Rawlins, 12. október 2021. Environmental Research Letters.
DOI: 10.1088/1748-9326/ac2288
Ezt a kutatást az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma, a Nemzeti Repülési és Űrkutatási Hivatal, valamint a Nemzeti Tudományos Alapítvány támogatta, és kapcsolódik a DOE következő generációs ökoszisztéma-kísérletek-sarkvidéki projektjéhez (NGEE-Arctic), NASA's Arctic Boreal Vulnerability Experiment (ABoVE) és az NSF által támogatott Beaufort Lagoons Ecosystems Long-Term Ecological Research projekt (BLE-LTER).
