Under en lång tid, forskare som utvärderar den globala kolcykeln betraktade floder och bäckar som liknar rör, kanaliserar kol och andra lösta ämnen från land till havet. I dag, dock, forskare vet att längs vägen dessa inre vatten också "andas" kol och andra gaser i atmosfären.

Faktiskt, den kritiska rollen för denna "flykt" av växthusgaser från floder och vattendrag var, för första gången, införlivas i den femte utvärderingsrapporten från FN:s mellanstatliga panel för klimatförändringar 2014.

Ändå är mycket okänt om hur mycket gas som faktiskt frigörs från dessa vattensystem och den kemiska och ekologiska dynamik som påverkar deras transport.

En ny Yale -studie avslöjar viktiga insikter om de faktorer som påverkar utsläpp av växthusgaser från dessa inre vatten, inklusive en nyckelrelation mellan stormhändelser, ekologi, och topografi för att moderera denna utgåva.

I en analys av huvudvattenströmmar i centrala Connecticut, forskare fann att koncentrationer av tre växthusgaser - koldioxid, lustgas, och metan – ökad i våtmarksströmmar under regnstormar, men minskade eller förblev konstant i skogklädda bäckar. Dock, dessa gaser var också mindre benägna att släppas ut från våtmarksbäckarna än från bäckarna i skogsområden, de hittade.

Skriver i Journal of Geophysical Research:Biogeosciences , de drar slutsatsen att dessa avvikelser sannolikt beror på det faktum att skogklädda bäckar tenderar att vara brantare, skapa större turbulens som, i tur och ordning, främjar gasutsläpp. Under tiden, i våtmarksbäckar var det mer sannolikt att dessa inflöden fördes nedströms längre från källan, sa Kelly Aho, doktorand vid Yale School of Forestry &Environmental Studies (F&ES) och huvudförfattare till studien.

"När du tänker på hur en våtmark ser ut, det är vettigt:våtmarker är verkligen platt, det är därför vatten och organiskt material kan ansamlas där, " sa Aho. "Som ett resultat, under en regnstorm är dessa våtmarker och deras jordar en källa till växthusgaser."

"Men, " tillade hon, "gaskoncentrationer representerar bara hälften av ekvationen."

Utsläppet av gaser från floder och vattendrag beror också på gasöverföringshastigheten, eller hastigheten med vilken gaser rör sig över luft-vattengränsen. Brist på turbulens tenderar att ge en lägre gasöverföringshastighet och långsammare hastigheter. Så medan koncentrationerna av växthusgaser i våtmarksbäckar kommer att öka plötsligt under en regnstorm, det är mer troligt att dessa gaser förblir instängda i den plattare, mindre turbulenta bäckar tills de möter brantare terräng längre nedströms.

Förstå denna dynamik, Aho sa, kommer att vara avgörande för att utveckla mer exakta kolcykelprognoser och klimatmodeller – särskilt eftersom extrema väderhändelser förväntas öka under de kommande decennierna.

"Om en forskare tittar på kolbindning ur ett lokalt perspektiv, de kanske bara övervakar vad som går in och ut vertikalt inom en tomt, " sa hon. "Men om det området inkluderar en våtmarksbäck, till exempel, gaserna kommer sannolikt att flöda bort från tomten de tittar på; kolet kan släppas ut i atmosfären utanför deras synvinkel, så du kan missa det helt. Så det är viktigt att tänka på denna idé om sidotransport.

"Det är därför bäckar och floder är så intressanta, " tillade hon. "De flyttar lösta ämnen över landskapet, så vi måste ta hänsyn till det. "

Tidningen var medförfattare av Peter Raymond, professor i ekosystemekologi vid F&ES.