En lastbil kör längs vägen vid myrfältsplatsen i norra Kanada. Upphovsman:Saraswati
Vägar byggda genom sura våtmarker kan göra utsläpp av växthusgaser från våtmarkens spik genom att dämma naturligt vattenflöde, enligt en ny studie.
När växter dör i myrar eller staket-två typer av våtmarker-sjunker de ner i en sur och syrefattig miljö där mikroorganismer inte kan bryta ner dem så snabbt som i andra livsmiljöer. Över tid, delvis nedbrutna växter ackumuleras och skapar torv, en brun avlagring som ser ut som jord. Dess höga kolhalt gör att den kan brinna.
Torv våtmarker, även känd som torvmarker, lagra dubbelt så mycket kol som skog trots att den täcker mindre än 3 procent av marken. De är vanligast över de nordliga delarna av Nordamerika och Europa, där arbetare tar bort tegelstenar av lerig torv för att användas som gödningsmedel eller i vissa länder bränner det som bränsle för att värma hem och företag.
Nu, ny forskning inom AGU Journal of Geophysical Research:Biogeosciences föreslår att man bygger vägar över dessa områden för transporter och för att utvinna naturresurser kan öka utsläppen av metan, en stark växthusgas, upp till 49 gånger den naturliga nivån. Metan i atmosfären absorberar värme mer effektivt än koldioxid, vilket innebär att det utgör ett större hot mot globala klimatförändringar.
Översvämmade områden uppströms vägkorsningen i myrfältsplatsen. Kredit:Med tillstånd av Saraswati
Ändrade vattennivåer
Myrar och kärr är surare än andra typer av våtmarker och står för omkring 7 procent av de globala metanutsläppen. Den största skillnaden mellan de två torvmiljöerna är hur de tar emot vatten. Bäckar flyter fritt genom kärr, medan myrar är beroende av nederbörd för att fylla på vatten.
När mikrober långsamt bryter ner växter i dessa områden under vattendränkta förhållanden, de frigör metan som en biprodukt. Gasen stannar sedan antingen i torven eller diffunderar in i atmosfären. Konstruktioner, som vägar, kan störa dessa naturliga processer och få torvmarker att släppa ut mer metan, enligt den nya studien.
"När människor bygger dessa vägar, de påverkar torvmarkerna eftersom de lägger in externa material som hindrar vattenrörelser, sa Saraswati, en ekohydrolog vid University of Waterloo i Ontario, Kanada och huvudförfattare till studien.
Mer än 217, 000 kilometer (nästan 135, 000 miles) vägar korsar de norra delarna av Kanada, som har en hög täthet av torvmarker. För att avgöra vilken inverkan vägar har på metanutsläpp, Saraswati och hennes kollega, Maria Strack, en våtmarksbiogeokemist vid University of Waterloo, fokuserat på en myr och ett kärr i Carmon Creek, ett oljeutvinningsprojekt i norra Alberta. Under 2016 och 2017 paret tog prover från slutna kammare som fördes in i torven, som fångade gasutsläpp.
Saraswati, en ekohydrolog vid University of Waterloo, mäter koldioxidflöden på hennes fältplats i norra Kanada. Upphovsman:Courtesy of Saraswati
"Vi trodde att det skulle bli fler effekter i staketet eftersom det tar emot mycket yttre näringsämnen från bäckar och störningar kan påverka vattenrörelser, " sa Saraswati. "Men när vi fick våra resultat var det helt annorlunda."
Hon och Strack upptäckte att myren släppte ut mer metan på ställen nära en väg som skar vinkelrätt mot vattenflödets riktning, jämfört med ett område 50 meter (164 fot) bort. Samtidigt släppte kärret – som hade en väg som korsade sig parallellt med vattenflödet och därför inte störde dess rörelse – liknande mängder metan både nära och långt borta från vägen.
Inne i myren, paret upptäckte områden uppströms vägen släppte ut 16 gånger mer metan i genomsnitt under 2016 jämfört med de nedströms. Ökningen var mest påtaglig på uppströms platser långt bort från kulvertar, som hjälper vattnet att fortsätta rinna under vägen. Under 2017, när det var mindre regn, uppströms fläckar släppte omkring 49 gånger mer metan.
De nya resultaten tyder på att vägar som ligger vinkelrätt mot vattenflödesriktningen kopplar bort delar av våtmarken och ändrar vattennivåerna. Nära vägen i myren, vattennivån var grundare, gör också den underliggande torven varmare. Detta kan hjälpa mikrober att bryta ner döda växter snabbare, som släpper ut mer metan i atmosfären.
När man bygger vägar i torvmarker, det är viktigt att överväga hur vägar kommer att påverka vattnet i regionen, Saraswati noterade.
"Om du vill rädda dessa ekosystem, det bästa man kan göra är att undvika att bygga vägar och titta på vattenflödets riktning" sa Saraswati. "Om det är möjligt, försök att anlägga vägen parallellt med vattenflödet snarare än vinkelrätt. Och om det inte är möjligt, installera fler kulvertar."
Denna berättelse publiceras igen med tillstånd av AGU Blogs (http://blogs.agu.org), en gemenskap av jord- och rymdvetenskapsbloggar, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.
