Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Vùng nước nội địa đóng một vai trò quan trọng trong chu trình carbon toàn cầu. Các tính toán tăng quy mô phát thải carbon dioxide từ các vùng đất và mặt nước không tính đến các vùng nước nội địa bị khô không liên tục. Điều này có nghĩa là lượng khí thải thực tế từ vùng nước nội địa đã bị đánh giá thấp đáng kể – như thể hiện qua kết quả của một dự án nghiên cứu quốc tế gần đây.
Các vùng nước nội địa như sông, hồ và hồ chứa đóng vai trò quan trọng trong chu trình carbon toàn cầu. Các tính toán tăng quy mô phát thải carbon dioxide từ các vùng đất và mặt nước không tính đến các vùng nước nội địa bị khô không liên tục. Điều này có nghĩa là lượng khí thải thực tế từ vùng nước nội địa đã bị đánh giá thấp đáng kể – như thể hiện qua kết quả của một dự án nghiên cứu quốc tế gần đây do các nhà khoa học tại Trung tâm nghiên cứu môi trường Helmholtz (UFZ) ở Magdeburg và Viện nghiên cứu nước Catalan (ICRA) ). Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications .
Tiến sĩ Matthias Koschorreck, nhà sinh vật học thuộc Khoa nghiên cứu hồ tại UFZ chia sẻ: “Tất cả bắt đầu vào năm 2013, trong một chiến dịch đo lường ở Catalonia ở Tây Ban Nha. Cùng với một đội Tây Ban Nha, chúng tôi đang nghiên cứu giải phóng khí nhà kính trong lưu vực của một con sông nhỏ. Đó là mùa hè và một phần của lòng sông đã khô. Trong một ý thích bất chợt, chúng tôi đã quyết định thực hiện một số phép đo ở những khu vực đó,”
Koschorreck giải thích: “Kết quả khiến chúng tôi ngạc nhiên – những khu vực khô, sỏi dưới lòng sông này đã giải phóng lượng carbon dioxide cao bất ngờ.” Koschorreck và đồng nghiệp của ông, Tiến sĩ Rafael Marcé từ ICRA ở Girona (Tây Ban Nha), đã quyết định điều tra thêm. Kết quả từ các địa điểm khác nhau ở Tây Ban Nha và Đức đều tạo ra cùng một kết quả: nước nội địa khô phát hành dễ dàng đo được và đôi khi mức độ đáng kể của carbon dioxide. “Chúng tôi tự hỏi liệu điều này có thể xảy ra ở các khu vực khác trên thế giới hay không và liệu khí thải nhà kính từ vùng nước nội địa có thể bị đánh giá thấp về cơ bản hay không. Trong các nghiên cứu mở rộng phát thải khí nhà kính từ các khu vực mặt đất và mặt nước, các vùng nước nội địa khô liên tục chưa từng được tính đến trước đây.”
Để điều tra những câu hỏi này, năm 2016 Koschorreck và Marcé cùng với một nhóm nòng cốt gồm sáu nhà khoa học Đức và Tây Ban Nha đã khởi động dự án nghiên cứu Dryflux với mục đích đo lượng khí thải nhà kính từ vùng nước nội địa khô. Là một phần của hội thảo được tổ chức tại địa điểm Magdeburg của UFZ, họ đã phát triển một khái niệm đo lường và lấy mẫu cho nghiên cứu của họ. Sau đó, họ tham gia sự giúp đỡ của các mạng lưới quốc tế của họ.
“Mọi người tham gia hội thảo đều liên lạc với các nhóm nghiên cứu trên toàn thế giới để xem liệu họ có quan tâm đến việc tham gia các chiến dịch đo lường trên các hệ thống nước ngọt trong khu vực của họ hay không”, Koschorreck giải thích. “Câu trả lời thật tuyệt vời. Hai mươi bốn nhóm nghiên cứu từ khắp nơi trên thế giới đã tham gia, hồ chứa hoặc ao. Điều này liên quan đến việc đặt một thùng chứa đo đặc biệt với đầu mở xuống dưới trên mặt đất, tách không khí bên trong thùng chứa khỏi không khí xung quanh. Sau đó, một thiết bị phân tích được sử dụng để đo lường sự thay đổi lượng carbon dioxide bên trong thùng chứa. Tại cùng địa điểm, các đối tác của dự án cũng lấy các mẫu trầm tích khô và đo độ ẩm, chất hữu cơ và hàm lượng muối, nhiệt độ và pH ở hồ chứa hoặc ao. Điều này liên quan đến việc đặt một thùng chứa đo đặc biệt với đầu mở xuống dưới trên mặt đất, tách không khí bên trong thùng chứa khỏi không khí xung quanh. Sau đó, một thiết bị phân tích được sử dụng để đo lường sự thay đổi lượng carbon dioxide bên trong thùng chứa.”
Bộ dữ liệu lớn, phức tạp được đánh giá bởi Philipp Keller, một nhà nghiên cứu tiến sĩ thuộc Khoa nghiên cứu hồ tại UFZ và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu đã đưa ra một số kết luận thú vị.
“Chúng tôi đã tìm thấy lượng khí thải carbon dioxide đáng kể từ các vùng nước khô nội địa trên tất cả các vùng khí hậu”, Keller nói. “Vì vậy, đây thực sự là một hiện tượng toàn cầu.”
Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những phát thải này trên thực tế thường cao hơn lượng phát thải điển hình từ các mặt nước có cùng kích thước. Họ đã có thể chỉ ra rằng các khu vực khô của nước nội địa thực sự chiếm một tỷ lệ đáng kể trong tổng lượng khí thải carbon dioxide từ các hệ thống nước ngọt này. Nếu chúng ta tính đến điều này trong các tính toán toàn cầu cho vùng nước nội địa, lượng khí thải carbon dioxide tăng thêm 6%. Nhưng cơ chế nào chịu trách nhiệm giải phóng carbon dioxide từ trầm tích nước nội địa khô? Đó là quá trình hô hấp của vi sinh vật. Càng có nhiều chất nền – càng có nhiều chất hữu cơ trong đất – và các điều kiện thuận lợi như nhiệt độ và độ ẩm trầm tích, chúng càng hoạt động mạnh hơn và càng nhiều carbon dioxide được giải phóng.
Từ kết quả nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã kết luận rằng các yếu tố chịu trách nhiệm giải phóng carbon dioxide về cơ bản là giống nhau trên toàn cầu. Sự tương tác của các điều kiện địa phương như nhiệt độ, độ ẩm và hàm lượng chất hữu cơ của trầm tích là rất quan trọng và nó có ảnh hưởng lớn hơn các điều kiện khí hậu khu vực.
Vì vậy, kết quả của nghiên cứu có ý nghĩa gì đối với việc đánh giá phát thải carbon dioxide trong tương lai từ vùng nước nội địa? Nghiên cứu của các nhà khoa học cho thấy lượng khí thải carbon dioxide từ vùng nước nội địa đã bị đánh giá thấp đáng kể cho đến nay. Họ hy vọng rằng công việc của nhóm sẽ giúp đảm bảo rằng các khu vực khô của hệ thống nước ngọt được đưa vào tính toán trong tương lai. Với sự tiến triển của biến đổi khí hậu, nhiều nước bề mặt có thể bị khô và do đó, lượng khí thải CO2 sẽ tăng lên.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Trung tâm nghiên cứu môi trường Helmholtz – UFZ . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :