Schwimmende Wasserlinsen auf Teichen stimulieren erhöhte Treibhausgasemissionen

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Pflanzen absorbieren normalerweise Kohlendioxid und setzen im Rahmen der Photosynthese Sauerstoff frei. Die meisten Menschen assoziieren Grün mit reduziertem Kohlenstoffgehalt, und im Fall der Bäume in Minnesota ist das sicherlich wahr. Aber in den Tausenden von Wasserlinsen bedeckten Teichen im ganzen Bundesstaat ist die Realität komplizierter.

Aufgrund von organischem Material, das durch Regen und schmelzenden Schnee in Teiche eingetragen wird, setzen Teiche tatsächlich Treibhausgase frei. All diese organischen Stoffe werden schließlich von Mikroben in Methan und Kohlendioxid zerlegt, die dann in die Atmosphäre entweichen können. Wasserlinsen, eine kleine schwimmende Wasserpflanze, können die Oberfläche einiger Teiche vollständig einnehmen und noch höhere Treibhausgasemissionen verursachen.

Neue Forschungsergebnisse veröffentlicht in Grenzen in der UmweltwissenschaftCo-Autor von Joseph Rabaey, einem Fellow an der Graduate School, und James Cotner, einem Professor am College of Biological Science, untersuchten die Ursachen von Treibhausgasemissionen in Teichen.

Im Sommer 2021 untersuchte das Forschungsteam 26 Teiche rund um die Twin Cities auf Emissionen und Konzentrationen von Kohlendioxid (CO2) und Methan (CH4) im Wasser. Um die CO2- und CH4-Emissionen im Laufe der Zeit zu messen, wurde eine schwimmende Kammer, ähnlich einem umgedrehten Eimer, auf der Wasseroberfläche platziert und an einem tragbaren Gasanalysator befestigt. Mit diesem Aufbau und einem Kajak oder Kanu wurden die Gasemissionen an mehreren Stellen an jedem Teich gemessen.

Die Forschung ergab:

  • Der größte Faktor, der zu erhöhten Treibhausgasemissionen bei verschiedenen Teichen führte, war das Vorhandensein von Wasserlinsen.
  • Wenn Teiche vollständig mit Wasserlinsen bedeckt sind, verdunkelt die Wasserlinse andere Pflanzen und Algen im Wasser, und es wird weniger Sauerstoff in der Wassersäule produziert, während der von Wasserlinsen bei der Photosynthese produzierte Sauerstoff hauptsächlich direkt in die Atmosphäre freigesetzt wird.
  • Da Teiche mit Wasserlinsen weniger Sauerstoff und Methanformen in Abwesenheit von Sauerstoff aufwiesen, produzierten diese Teiche mehr Methan als Teiche ohne Wasserlinsen.
  • „Es kann schwer vorstellbar sein, dass Gas aus einem Teich oder See entweicht, wenn wir es nicht sehen können. Es ist ein bisschen so, als würde man eine Dose Limonade öffnen“, sagte Cotner. „Der kohlensäurehaltige Pop ist mit CO2 übersättigt, und wenn Sie die Dose öffnen, können Sie hören, wie das Gas in die Luft entweicht. Das Gleiche passiert in diesen Teichen.“

    „Wir waren etwas überrascht von der großen Wirkung, die die Wasserlinse hatte“, fügte Rabaey hinzu. „Teiche, die vollständig mit Wasserlinsen bedeckt sind, haben wirklich viel Methan abgepumpt.“

    In städtischen Umgebungen gibt es zahlreiche Regenwasserteiche, und allein in den Twin Cities gibt es Zehntausende von Teichen. Es besteht die Möglichkeit, diese Teiche besser zu bewirtschaften, um die Treibhausgasemissionen zu reduzieren.

    Laut Rabaey „wissen wir jetzt, dass die Abdeckung von Wasserlinsen ein Warnzeichen dafür ist, dass eine Bewirtschaftung erforderlich ist, und es kommt wirklich auf Sauerstoff an. Bewirtschaftungsstrategien, die darauf abzielen, Teiche mit Sauerstoff zu versorgen, wie z , könnte dazu beitragen, die Methanemissionen zu reduzieren, während Regenwasserteiche weiterhin in ihrer Rolle der Abflusskontrolle und Nährstoffaufnahme funktionieren können.

    In den nächsten Forschungsschritten wird festgestellt, ob Teiche zu bestimmten Tageszeiten mehr Gas abgeben, und die Gesamtemissionen im Laufe eines Jahres gemessen.

    Mehr Informationen:
    Joseph Rabaey et al., Treibhausgasemissionen von Teichen, die durch Wasserlinsenbedeckung kontrolliert werden, Grenzen in der Umweltwissenschaft (2022). DOI: 10.3389/fenvs.2022.889289

    Bereitgestellt von der University of Minnesota

    ph-tech