Πώς αναπνέουν ο άνθρακας τα εσωτερικά ύδατα - και τι σημαίνει για τα παγκόσμια συστήματα
Τα εσωτερικά ύδατα, συμπεριλαμβανομένων των λιμνών, των ποταμών και των υγροτόπων, διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στον παγκόσμιο κύκλο άνθρακα. Μπορούν να λειτουργήσουν τόσο ως πηγές όσο και οι νεροχύτες του διοξειδίου του άνθρακα (CO2), ανάλογα με τα φυσικά, χημικά και βιολογικά χαρακτηριστικά τους.
Πηγές διοξειδίου του άνθρακα
Τα εσωτερικά ύδατα μπορούν να απελευθερώσουν το CO2 στην ατμόσφαιρα μέσω ποικίλων διαδικασιών, όπως:
* Αναπνοή: Τα υδρόβια φυτά και τα ζώα αναπτύσσουν, απελευθερώνοντας το CO2 ως υποπροϊόν του μεταβολισμού τους.
* αποσύνθεση: Η οργανική ύλη στα εσωτερικά ύδατα αποσυντίθεται, απελευθερώνοντας το CO2. Αυτή η διαδικασία επιταχύνεται από υψηλές θερμοκρασίες και μικροβιακή δραστηριότητα.
* Ανταλλαγή αερίων: Το CO2 μπορεί να διαχέεται από τα εσωτερικά ύδατα στην ατμόσφαιρα μέσω της διεπαφής αέρα-νερού. Αυτή η διαδικασία καθοδηγείται από τις διαφορές στην μερική πίεση μεταξύ του νερού και του αέρα.
Νοξείδιο του άνθρακα νεροχύτες
Τα εσωτερικά ύδατα μπορούν επίσης να απορροφήσουν το CO2 από την ατμόσφαιρα μέσω πολλών μηχανισμών, όπως:
* φωτοσύνθεση: Τα υδρόβια φυτά χρησιμοποιούν CO2 για φωτοσύνθεση, μετατρέποντάς το σε οργανική ύλη.
* Διάλυση: Το CO2 μπορεί να διαλύεται στο νερό και να σχηματίσει ανθρακικό οξύ (H2CO3).
* Ανοργανοποίηση: Το CO2 μπορεί να αντιδράσει με ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου σε νερό για να σχηματίσει ανθρακικά ορυκτά, όπως ο ασβεστίτης (CaCO3) και ο δολομίτης (CAMG (CO3) 2).
Παράγοντες που επηρεάζουν την ανταλλαγή διοξειδίου του άνθρακα
Ο ρυθμός ανταλλαγής CO2 μεταξύ των εσωτερικών υδάτων και της ατμόσφαιρας επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, όπως:
* Θερμοκρασία νερού: Τα θερμότερα νερά κρατούν λιγότερο CO2 από τα ψυχρότερα νερά.
* ph: Τα όξινα νερά κρατούν περισσότερα CO2 από τα αλκαλικά νερά.
* Συγκέντρωση θρεπτικών ουσιών: Τα υψηλά επίπεδα θρεπτικών ουσιών, όπως το άζωτο και ο φωσφόρος, μπορούν να διεγείρουν την ανάπτυξη των φυτών και να αυξήσουν τον ρυθμό της φωτοσύνθεσης, οδηγώντας σε αυξημένη πρόσληψη CO2.
* Μίξη: Η ανάμειξη των στρωμάτων νερού μπορεί να φέρει πλούσιο σε CO2 νερό από τα βάθη του υδάτινου σώματος στην επιφάνεια, όπου μπορεί να απελευθερωθεί στην ατμόσφαιρα.
Ο ρόλος των εσωτερικών υδάτων στον παγκόσμιο κύκλο άνθρακα
Τα εσωτερικά ύδατα διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στον παγκόσμιο κύκλο άνθρακα με την ανταλλαγή του CO2 με την ατμόσφαιρα. Η ποσότητα του CO2 που απελευθερώνουν ή απορροφούν εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένων των φυσικών, χημικών και βιολογικών χαρακτηριστικών τους. Συνολικά, τα εσωτερικά ύδατα εκτιμάται ότι αποτελούν καθαρή πηγή CO2 στην ατμόσφαιρα, αλλά μπορούν επίσης να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στην άμβλυνση της αλλαγής του κλίματος με την αποθήκευση του άνθρακα στα ιζήματα και τη βιομάζα τους.
Επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής
Η αλλαγή του κλίματος αναμένεται να έχει ορισμένες επιπτώσεις στον κύκλο άνθρακα των υδάτων. Αυτά τα αποτελέσματα περιλαμβάνουν:
* Αυξημένες θερμοκρασίες νερού: Τα θερμότερα νερά αναμένεται να απελευθερώσουν περισσότερα CO2, καθιστώντας τα εσωτερικά ύδατα μεγαλύτερη πηγή CO2 στην ατμόσφαιρα.
* Αλλαγές στα πρότυπα βροχόπτωσης: Οι αλλαγές στα πρότυπα καθίζησης θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε αλλαγές στα επίπεδα νερού των εσωτερικών υδάτων, επηρεάζοντας τις συναλλαγματικές ισοτιμίες CO2.
* Αυξημένη φόρτωση θρεπτικών ουσιών: Η αυξημένη φόρτωση θρεπτικών ουσιών από τη γεωργική απορροή και άλλες πηγές θα μπορούσε να τονώσει την ανάπτυξη των φυτών και να αυξήσει το ρυθμό της φωτοσύνθεσης στα εσωτερικά ύδατα, ενδεχομένως να οδηγήσει σε αυξημένη πρόσληψη CO2.
Αυτές οι αλλαγές θα μπορούσαν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στον παγκόσμιο κύκλο άνθρακα και στον ρόλο που διαδραματίζουν οι εσωτερικοί ύδατος στην άμβλυνση της κλιματικής αλλαγής.
