Grunda sjöar i jordbrukslandskap kommer att släppa ut betydligt större mängder metan, mestadels i form av bubblor (ebullition) i en varmare värld, vilket är en potentiell positiv återkopplingsmekanism till klimatuppvärmningen.

Nedsänkta växter är viktiga prediktorer för metanutbredning. Kombinationen av uppvärmning med förlust av växter verkar förvandla grunda sjöar till metanbubblande maskiner.

Detta är de viktigaste resultaten av en studie som publicerades idag i Naturens klimatförändringar ledd av seniorforskaren Thomas A. Davidson, från Institutionen för biovetenskap och Arctic Research Centre, Århus universitet, Danmark.

Metan är en potent växthusgas med 25 gånger större uppvärmningspotential än koldioxid. Grunda sjöar erkänns alltmer som spelar en viktig roll i den globala växthusgascirkulationen. Med tanke på antalet grunda sjöar globalt, de har potentiellt stor inverkan på atmosfäriska metankoncentrationer, som fortsätter att stiga.

Metan frigörs från sjöar på ett antal sätt, både genom diffusion av löst gas och genom bubblor som frigörs från sedimenten, även kallad ebullition. Ebullition är inte konstant, men händer i avsnitt av bubbla släpp, så det är svårt att mäta exakt. Som ett resultat, det är inte klart hur mycket metan som frigörs som bubblor från sjöar, Vi är inte heller säkra på hur den kommer att reagera på kombinationen av klimatförändringar och näringsberikning.

Den nuvarande studien använde det längsta experimentet i sötvatten-mesokosmos klimatförändringsexperiment i världen för att undersöka hur uppvärmning och övergödning kan interagera för att förändra metanutsläpp i framtiden.

Resultaten här var slående eftersom de visade att kombinationen av ökad näringsbelastning och uppvärmning hade en synergistisk effekt på avlägsnandet av metan. I frånvaro av näringsberikning, Enbart uppvärmningen ökade den årliga metanutsläppen med cirka 50 procent och dess relativa bidrag till det totala metanutsläppet ökade från cirka 50 procent till 75 procent.

I skarp kontrast, när näringshalterna var höga, uppvärmningen ökade de totala metanutsläppen med minst sex gånger, och i vissa fall, 17 gånger, och andelen ebullition ökade till 95 procent av det totala årliga metanflödet.

Nedsänkta växter minskar metanutsöndringen

Näringsberikning, eller eutrofiering, är den vanligaste mänskliga påverkan på sötvatten, med alla sjöar i jordbrukslandskap som sannolikt kommer att påverkas.

Ett kännetecken för övergödning i grunda sjöar är förlusten av biologisk mångfald och att undervattensväxter ersätts med växtplankton som den dominerande primärproducenten.

Den aktuella studien identifierade överflödet av nedsänkta växter som en nyckelprediktor för metanutbredning. Dock, där det fanns växter i överflöd, metan ebullition minskade jämfört med när växter var frånvarande, även vid högre temperaturer.

Detta tyder på att genom noggrann förvaltning av jordbrukslandskap och sötvatten för att säkerställa spridningen av undervattensväxter, Utsläpp av metan kan minimeras och dessutom kommer ekologiska tillstånd och sötvattens biologiska mångfald att gynnas.