世界の内陸水路は、単なる水以上の動きをします。 それらは地球の炭素循環に極めて重要な役割を果たし、土地から炭素を吸収し、二酸化炭素として大気中に放出します。 しかし、川や湖のほうが温室効果ガスの寄与が大きいのでしょうか？ ネイチャーで本日発表された研究では、川や小川が地球の表面をはるかに覆っていても、世界中のすべての湖や貯水池の約5倍の二酸化炭素を累積的に放出していることがわかりました。
これらの水体が炭素循環にどの程度貢献しているかを把握することは複雑な作業です。 科学者は、世界の湖、小川、川、その他の水域の全球表面積を決定する必要があります。 次に、それらの体が保持する二酸化炭素の量と、その炭素が水から大気に移動する速さ、つまりガス移動速度と呼ばれる要因を把握する必要があります。 3つの分野すべての不確実性とデータ不足により、内陸の炭素がどれだけ放出されているかを正確に判断する努力が行われています。
より良い推定値を得るために、イェール森林環境学部の生物地球化学者ピーターレイモンド率いるチームは、3つのパラメーターすべてについてより詳細なデータセットを作成する必要がありました。 彼らは湖と貯水池の人口調査を修正し、宇宙シャトルのミッションや米国の河川モニターなどのさまざまなソースからデータを引き出して、世界の水路の範囲を決定しました。 内水は一般に二酸化炭素で過飽和ですが、水が保持する炭素の量はタイプによって異なります。 ガス移動速度は以前の実験で決定されていました。 乱気流や湖の大きさなどの要因は、二酸化炭素がシステム内を移動する速度に影響を与えました。
研究者は、惑星のすべての内陸水が約2.1ギガトンに貢献すると計算しました 大気への炭素の毎年。 地球の約241, 000平方マイル（624, 000平方キロメートル）をカバーする河川と河川は、毎年約1.8ギガトンの炭素を放出しています。 さらに0.32ギガトンは湖と貯水池から来ており、1, 200, 000平方マイル（3, 000, 000平方キロメートル）を占めています。 これらの推定値は、以前に行われた推定値の約2倍でした、と研究者は述べています。 ただし、結果は、アマゾンや温帯地域のような場所で行われた詳細な調査と一致しています。 これをすべて見極めるために、人間は2013年に大気に約36ギガトンの炭素を供給することが期待されています。
「これらのソースの相対的な重要性を理解することは、世界の炭素収支にとって重要です」と研究者たちは書いている。 「小川と川の1.8のフラックスは、表面積が小さいことを考慮して大きく、小川と川は交換のホットスポットであるという概念を強化しています。」研究者は、より良い全体像を提供することに加えて、最大の貢献者である場所を強調しています東南アジア、アマゾン、ヨーロッパ、アラスカ南東部などの河川から放出される二酸化炭素。
ただし、これらの計算にはまだ不確実性があります。 研究者たちは、その植生により、開いた水域とは非常に異なる方法で機能するため、世界の湿地を除外しました。湿地の天蓋は、大気への二酸化炭素の移動を変える可能性があります。 また、現在利用可能なデータよりもさらに優れたデータが必要です。 「熱帯地域は世界のデータセットで非常に少ないため、熱帯の予測されるホットスポット地域での炭素濃度の追加研究が緊急に必要です」とチューリッヒのスイス連邦工科大学の生物地球化学者、付随するNews＆Views記事。
さらに、Wehrli氏は、人間は何百年もの間、水路を改変してきました。 ダムに関連するタービンの放出などのこれらの構造の一部は、滝などの自然の特徴とともに、ガス放出の多い場所になる可能性があります。 人為的な水路や排水された湿地などのその他のシステムは、炭素収支のモデルが基づいている自然のシステムとは非常に異なる動作をするような変化したシステムを生み出しています。
しかし、これらの不確実性は多くの思考の糧となります。 特定の農業慣行は、炭素の河川への移動を促進し、その後、二酸化炭素は大気中に二酸化炭素として逃げますか？ 私たちの水路の不自然な変化は、河川から放出される二酸化炭素の量にどの程度貢献していますか？ これらの質問に答えることは、科学者が人間の行動が温室効果ガスの排出率を増加させている度合いを理解するのに役立ち、人間が引き起こす気候変動の原因と炭素排出量を削減する努力が最大の効果をもたらす可能性のある場所の全体像を示します。
