Wissenschaftler kombinieren ein räumlich verteiltes Sedimenttransportmodell und ein biogeochemisches Modell, um Flüsse durch Wasser abzuschätzen

Wassererosion ist der aktivste Prozess, der die Bodenbildung und -entwicklung steuert und die Umverteilung von Kohlenstoff zwischen terrestrischen, aquatischen und atmosphärischen Ökosystemen beeinflussen kann. Der durch Erosion verursachte dynamische Prozess des organischen Kohlenstoffs sollte in Simulationen des terrestrischen Kohlenstoffkreislaufs nicht fehlen.

Aufgrund des unzureichenden Wissenstransfers über Bodenerosion und Kohlenstoffdynamik von kleineren zu größeren Maßstäben liefern bestehende Modelle auf großer zeitlicher und räumlicher Ebene jedoch widersprüchliche Ansichten darüber, ob die Nettoauswirkungen der Erosion auf den Kohlenstoffkreislauf als Kohlenstoffquelle oder -senke wirken .

In einer Studie veröffentlicht In Wissenschaft China GeowissenschaftenForscher unter der Leitung von Prof. Li Zhongwu von der School of Geographic Science der Hunan Normal University haben zusammen mit Mitarbeitern einen Ansatz eingeführt, der ein räumlich verteiltes Sedimentabgabemodell und ein biogeochemisches Modell kombiniert, um die durch Erosion verursachte Dynamik des organischen Kohlenstoffs im Boden zu simulieren und Wasser zu bestätigen Erosion wirkt als Nettosenke von atmosphärischem CO2 auf der Beckenebene.

Bei der Anwendung dieses Kopplungsmodells auf das Dongting-Seebecken, das größte Seewassereinzugsgebiet Chinas, stellten die Forscher fest, dass die jährliche durchschnittliche Menge an Bodenerosion im Zeitraum 1980–2020 1,33×108 t betrug, was einen abnehmenden Trend gefolgt von einem leichten Anstieg zeigt.

Nur 12 % der organischen Kohlenstoffverdrängung im Boden gingen letztendlich in den Flusssystemen verloren, der Rest wurde bergab im Becken abgelagert. Der durch Erosion verursachte durchschnittliche seitliche Verlust an organischem Kohlenstoff im Boden betrug 1980 8,86×1011 g C und im Jahr 2020 1,50×1011 g C, mit einer Rückgangsrate von 83 %. Während der Erosion kam es zu einer Netto-Landsenke für atmosphärisches CO2 von 5,54×1011 g C a-1, hauptsächlich durch Sedimentverlagerung und dynamische Ersetzung.

Die Forscher zeigten, dass Projekte zur ökologischen Wiederherstellung und Richtlinien zur Bodenbearbeitung nach wie vor von Bedeutung für die Verringerung der Erosion sind, was die Fähigkeit der Kohlenstoffsenke zur Rückgewinnung über die Rate der horizontalen Kohlenstoffentfernung hinaus verbessern könnte. Nach einer groß angelegten ökologischen Sanierung im Dongting-Seebecken beispielsweise überstieg die CO2-Rückgewinnungssenke den organischen Kohlenstoffverlust an Flusssysteme. Schließlich hat die Speicherung von organischem Kohlenstoff im Boden zugenommen.

Durch die Erweiterung des Verständnisses der Bodenerosion und der Kohlenstoffdynamik hoffen die Forscher, wirksamere Ratschläge zur Erhaltung der Bodengesundheit, zur Verbesserung der Kohlenstoffsenken in terrestrischen Ökosystemen und zur Eindämmung des Klimawandels zu geben.