Das Team bewertet die Treibhausgasemissionen aus afrikanischen Seen neu

Die Emissionen der stärksten Treibhausgase Kohlendioxid (CO2) und Methan (CH4) aus afrikanischen Seen in die Atmosphäre werden in einer Studie des Labors für Chemische Ozeanographie (Forschungsbereich FOCUS / Mathematisch-naturwissenschaftliche Fakultät) neu bewertet. Während früher davon ausgegangen wurde, dass diese Seen bedeutende CO2-Quellen sind, wurde inzwischen entdeckt, dass sie wirklich sehr wenig CO2, aber viel Methan ausstoßen, was die Emissionslast erhöht. Die Studie ist erschienen in Wissenschaftliche Fortschritte.

Einer der Schlüssel zur Vorhersage des Klimawandels ist die Vorhersage, wie sich die Treibhausgasemissionen (THG) aus den natürlichen Ökosystemen unseres Planeten verändern könnten. Dazu ist es aber wichtig, sie möglichst genau einschätzen zu können und die zugrunde liegenden Mechanismen zu verstehen. Auf der Erde gibt es etwa 1,5 Millionen Seen. Anders als die Ozeane spielen sie eine wichtige Rolle beim Ausstoß von Treibhausgasen. Die Anerkennung der wichtigen Rolle der kontinentalen Gewässer als Emittenten von Kohlendioxid (CO2) und Methan (CH4) – den beiden wichtigsten Treibhausgasen – kam ziemlich spät. Sie wurden erst Mitte der 1990er Jahre untersucht und sind daher relativ unterrepräsentiert.

„Das ist problematisch“, erklärt Alberto Borges, FNRS-Forscher am Labor für Chemische Ozeanographie an der ULiège, „weil die räumliche Heterogenität sehr wichtig ist, sowohl innerhalb eines einzelnen Sees oder Flusses als auch zwischen verschiedenen Systemen. Wenn die Heterogenität sehr hoch ist, sehr groß Um eine belastbare Schätzung der Treibhausgasemissionen zu erhalten, sind große Datenmengen erforderlich. Es gibt fast zwei Millionen Seen auf der Erde.“

Bisher haben die Forscher nur Daten zu nordamerikanischen und skandinavischen (borealen) Seen und sehr wenige zu tropischen Seen und keine zu afrikanischen Seen. Diese Werte wurden auf alle Seen weltweit, einschließlich tropischer Seen, hochgerechnet. Allerdings „verhalten“ sich diese Seen in Bezug auf THG-Sequestrierung und Emissionen nicht gleich. Eine über zehn Jahre von Forschern des Laboratoriums für chemische Ozeanographie ULiège durchgeführte Studie hat gezeigt, dass die für nordamerikanische und skandinavische Seen gesammelten Daten nicht für afrikanische Seen gelten.

„Die Mikroalgen, aus denen das Phytoplankton besteht, lieben die warmen und leuchtenden Bedingungen des tropischen ‚endlosen Sommers‘ sehr“, sagt Alberto Borges, „was bedeutet, dass einige der afrikanischen Seen, die wir untersucht haben, äußerst produktiv sind Photosynthese entzieht Phytoplankton dem Wasser CO2 und diese Seen binden daher CO2 in Form von organischem Material, das am Grund der Seen in den Sedimenten verbleibt und wirken somit als Kohlenstoffsenken, während bisher immer davon ausgegangen wurde, dass Seen emittierten CO2 in sehr großen Mengen in die Atmosphäre, ebenso wie boreale Seen.“ In der Tat haben boreale Seen aufgrund der kälteren und weniger leuchtenden Bedingungen sehr wenig Phytoplankton und sind auf die „Kompostierung“ von Pflanzenabfällen aus dem umliegenden Wald beschränkt, die durch Abfluss zu den Seen transportiert werden, und können daher nicht die Rolle einer Senke wie in Afrika spielen Seen tun.

Aber die ganzjährig warmen tropischen Bedingungen haben eine Kehrseite. Die Hitze ist sehr günstig für die Entwicklung von Archaeen, Mikroorganismen, die Methan (CH4) produzieren. Das bedeutet, dass die Methankonzentrationen in tropischen Seen im Vergleich zu borealen Seen sehr hoch sind, zumal das Phytoplankton, das sich am Boden tropischer Seen ablagert, ein sehr interessantes Substrat aus „Nährstoff“-Sicht für methanproduzierende Archaeen darstellt. Was in tropischen Seen an CO2-Sequestrierung „gewonnen“ werden sollte, geht tatsächlich durch eine erhöhte CH4-Produktion „verloren“.

„Dank des Verständnisses der Mechanismen, die der Produktion von CO2 und CH4 durch Seen zugrunde liegen (Tiefe und umgebende Vegetationsbedeckung), können wir jetzt einen fundierteren und rigoroseren Ansatz für die Situation haben als eine blinde Extrapolation auf der Grundlage eines einfachen Durchschnitts von allen die Daten, wie es bisher in der Literatur gemacht wurde“, schloss Alberto Borges.

Die von den ULiège-Forschern durchgeführte Studie ermöglichte die Hochrechnung der CO2- und CH4-Emissionen auf 72.500 tropische Seen auf der ganzen Welt durch die Integration mehrerer räumlicher Datenbanken. Diese Studie synthetisiert Messungen, die über mehr als 10 Jahre in 24 afrikanischen Seen, einschließlich des größten afrikanischen Grabenbruchs (Victoria, Tanganyika, Albert, Kivu, Edouard), während 17 Feldmissionen im Rahmen von 2 BELSPO-Projekten (EAGLES, HIPE ) und 5 FNRS-Projekte (TRANS-CONGO, LAVIGAS, TANGAGAS, KYBALGAS, MAITURIK).