Von vorherrschenden Kohlenstoffquellen zu neu entstehenden Kohlenstoffsenken

Eine neue Studie zeigt, dass die jährlichen Kohlenstoffemissionen aus Seen im Qingzang-Plateau (QZP) – einem riesigen Hochplateau an der Schnittstelle von Zentral-, Süd- und Ostasien – zurückgegangen sind, wobei einige Seen zwischen 1970 und 2000 von Kohlenstoffquellen auf Kohlenstoff umgestiegen sind sinkt zwischen 2000 und 2020, ein Ergebnis, das Auswirkungen auf Schätzungen der globalen Erwärmung und des Klimawandels im Vergleich zu China insgesamt hat.

Die Studie wurde veröffentlicht in Umweltwissenschaften und Ökotechnologieund bietet Einblicke in den Zeitpunkt und das Ausmaß der Verschiebung des jährlichen CO2-Flusses für Seen in der QZP-Region.

Die Autoren fanden heraus, dass die QZP-Seesysteme von 1970 bis 2000 im Allgemeinen als Kohlenstoffquelle fungierten, mit einem jährlichen CO2-Austauschfluss von 2,04 ± 0,37 Tg C pro Jahr. Von 2000 bis 2020 haben sich einige Süß- und Salzwasserseen von einer Kohlenstoffquelle zu einer kleinen Kohlenstoffsenke entwickelt, während der jährliche CO2-Austauschfluss von QZP-Seen auf 1,34 ± 0,50 Tg C pro Jahr gesunken ist.

Vor 2000 war die Durchschnittstemperatur im QZP von 1970 bis 2000 niedriger, die Wasserpflanzen- und Phytoplanktonraten waren relativ niedrig und der Einfluss der Atmung auf die C-Emissionen war ausgeprägter. Nach dem Jahr 2000 zeigte die jährliche Durchschnittstemperatur im QZP einen steigenden Trend.

Gleichzeitig überstieg das durch die Photosynthese aufgenommene CO2 das durch die Atmung freigesetzte CO2, während der pCO2 an der Wasser-Luft-Grenzfläche abnahm und die Gewässer zunehmend weniger gesättigt wurden, was alles den CO2-Eintrag in die Gewässer begünstigte.

Im QZP liegen die meisten Seen oberhalb einer Höhe von 3000 m und weisen eine geringe Eutrophierung auf. Phytoplankton und aquatische Makrophyten reagieren sehr empfindlich auf die Verfügbarkeit von Licht, und eine leichte Verringerung der Sonneneinstrahlung wird auch die Atmungsprozesse verlangsamen und die CO2-Emissionen allmählich verringern.

Darüber hinaus ist die Sonneneinstrahlung entscheidend für die Kohlenstoffemissionen beim Schmelzen des Seeeises. Wenn das Seeeis im Frühjahr zu schmelzen beginnt, führt die durch Konvektion verursachte Zirkulation (Umdrehung) der Wassersäule zu einem erheblichen Austritt von CO2.

In den letzten Jahrzehnten ist die jährliche Sonneneinstrahlung auf das QZP generell zurückgegangen, was die Konvektion im Gewässer schwächen und damit den CO2-Ausstoß verringern wird.

Seit der Wende zum 21. Jahrhundert hat sich die Expansionsrate im Seegebiet aufgrund zunehmender Niederschläge und Gletscherschmelzwasser beschleunigt, wodurch ein größerer Lebensraum für Wasserpflanzen und Phytoplanktonwachstum geschaffen wurde. Aufgrund des erhöhten Flussabflusses haben die QZP-Seen mehr Nährstoffeinträge erhalten, wodurch die Biomasse von Wasserpflanzen und Phytoplankton zunahm.

Diese Erweiterung des Seegebiets hat auch zu einem Rückgang des Salzgehalts im See geführt, was zu einer Verringerung der Toxizitätsbelastung für Wasserpflanzen und Phytoplankton führt. Darüber hinaus haben Wasserpflanzen und Phytoplankton durch Photosynthese mehr CO2 aus der Atmosphäre aufgenommen, was zu einer erhöhten Kohlenstofffixierung führt.

Diese Faktoren haben in den letzten fünf Jahrzehnten gemeinsam zu einem Rückgang der Kohlenstoffemissionen des QZP-Sees beigetragen. Dieser Trend deutet darauf hin, dass QZP-Seen im Kontext des anhaltenden globalen Klimawandels eine immer wichtigere Rolle sowohl im regionalen als auch im globalen Kohlenstoffkreislauf spielen könnten.

Mehr Informationen:
Di Shen et al., Dekadische Verschiebungen in der Kohlenstoffdynamik des Qingzang-Plateau-Sees (1970–2020): Von vorherrschenden Kohlenstoffquellen zu entstehenden Senken, Umweltwissenschaften und Ökotechnologie (2024). DOI: 10.1016/j.ese.2024.100389

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