Eine Studie veröffentlicht im Journal Wissenschaft China Geowissenschaften integriert vorhandene Überwachungsdaten, um die Eigenschaften der Treibhausgasemissionen (THG) aus Stauseen im Einzugsgebiet des Gelben Flusses zu diskutieren. Während der CO2-Emissionsfluss aus Stauseen geringer ist als der aus Flussbetten, sind die Emissionsflüsse von CH4 und N2O 1,9-mal bzw. 10-mal so hoch wie die von Flüssen, was darauf hindeutet, dass die Emission von CH4 und N2O in Stauseen deutlich erhöht ist.
Im Vergleich zu den Stauseen im feuchten Klima weisen die Stauseen im Becken des Gelben Flusses aufgrund der geringeren Konzentration an organischer Substanz relativ geringere CO2- und CH4-Emissionen auf, aufgrund der höheren Stickstoffbelastung jedoch deutlich höhere N2O-Emissionen.
Beeinflusst durch die Substratkonzentrationen finden sich Gewässer mit höheren Konzentrationen von gelöstem CO2 und CH4 überwiegend in kleineren Reservoirs im mittleren bis unteren Bereich, wo der Gehalt an organischer Bodensubstanz höher ist und im Vergleich zu den flussaufwärts gelegenen Gebieten mehr exogener organischer Kohlenstoff in das Reservoir eingetragen wird.
Die Flüsse mit höheren Konzentrationen von gelöstem N2O verteilen sich auf die mittleren bis unteren Abschnitte des Hauptstamms, wo sie sich in Gebieten mit dichter Bevölkerung, intensiver Landwirtschaft und Industrie befinden und zu erhöhten Nährstoffwerten im Wasser beitragen.
Im Vergleich zum Gelben Fluss sind Stauseen weniger CO2-Emissionsquellen und fungieren sogar als Kohlenstoffsenken. Allerdings sind die Emissionsströme von CH4 und N2O 1,9- bzw. 10-mal so hoch wie in Flüssen. Im Gegensatz zu fließenden Gewässern bietet das stehende Wasser in Stauseen eine günstige Umgebung für das Leben von Planktonpflanzen und Mikroorganismen.
Primärproduzenten wie Algen nutzen DIC zur Synthese organischer Stoffe, was zu geringeren CO2- und höheren CH4-Emissionen als Flüsse führt. Gleichzeitig begünstigt der Anstieg des gelösten O2-Gehalts an der Oberfläche die Entstehung und Emission von N2O durch Nitrifikationsreaktionen.
Monte-Carlo-Simulationen für 237 Stauseen im Einzugsgebiet des Gelben Flusses zeigten, dass der mittlere CO2-Ausstoß für die 237 Stauseen im Einzugsgebiet des Gelben Flusses 41,57 Gmol C pro Jahr beträgt, der mittlere CH4-Ausstoß 0,52 Gmol C pro Jahr und der mittlere N2O-Ausstoß 0,041 Gmol N pro Jahr. Die Emissionen von drei Treibhausgasen machen 1,6 %, 0,05 % und 1,9 % der globalen Stauseeemissionen aus.
Multipliziert man den Fluss mit dem 100-jährigen Treibhauspotenzial jedes Gases, so beträgt die gesamte Treibhausgasemission aus den Reservoirs im Einzugsgebiet des Gelben Flusses 3,05 Tg CO2-Äquivalent pro Jahr, also etwa 0,39 % der Emissionen aus den weltweiten Reservoirs. Die Landfläche des Einzugsgebiets des Gelben Flusses beträgt etwa 0,53 % der weltweiten Landfläche, was bedeutet, dass die Treibhausgasemission aus den Reservoirs im Einzugsgebiet des Gelben Flusses etwas niedriger ist als der globale Durchschnitt.
Die Studie wurde vom Team von Xinghui Xia und Shaoda Liu (School of Environment, Beijing Normal University) geleitet.
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Shurui Huang et al., Merkmale und Einflussfaktoren der Treibhausgasemissionen aus Stauseen im Einzugsgebiet des Gelben Flusses: Eine Metaanalyse, Wissenschaft China Geowissenschaften (2024). DOI: 10.1007/s11430-023-1307-x