Biologiska processer påverkar hur arktiska vattendrag avger koldioxid

Arktiska vatten är en signifikant källa till globala koldioxidutsläpp. Gerard Rocher-Ros visar att vi behöver öka förståelsen för hur koldioxid frigörs från bäckar, älvar och sjöar för att kunna förutse klimatförändringar. Gerard försvarar sin avhandling på fredag 14 juni på Umeå universitet.

Utsläpp av koldioxid till atmosfären utgör stora utmaningar för mänskligheten då de påverkar vårat klimat. När vi hör begreppet ”koldioxidutsläpp” associerar vi det oftast med utsläpp från bilar, flygplan eller fabriker drivna av fossila bränslen, men det senaste årtiondet har forskare upptäckt att sjöar och älvar avger en betydande mängd koldioxid.

– Nuvarande uppskattningar visar att bäckar, älvar och sjöar avger lika stor mängd koldioxid som Kina och Europa tillsammans, men vi kände inte till detta förrän 2007!, säger Gerard Rocher-Ros, doktorand på Institutionen för ekologi och miljövetenskap vid Umeå universitet.

Det är fortfarande mycket som är okänt om koldioxidutsläpp från vattendrag; vi behöver bättre verktyg för att kunna beräkna omfattningen av koldioxidutsläpp från vattendrag men även och ökad kunskap om hur koldioxiden är producerad. De globala skattningar som gjorts för koldioxidutsläpp från bäckar, älvar och sjöar det senaste årtiondet har femdubblats. Den ökningen beror inte på ökade utsläpp i sig utan i stället på att vår kunskap kring koldioxidutsläpp från vattendrag blivit mycket bättre tack vara stora forskningssatsningar. Fortfarande finns dock frågetecken där vi behöver fördjupad kunskap för att kunna göra bättre skattningar.

Gerard Rocher-Ros forskning fokuserar på hur koldioxid produceras och avges i arktiska vattendrag med målet att vi bättre ska kunna förstå hur vattendrag påverkar den globala kolcykeln.

– Vi använder i dag storskalig data för att kvantifiera koldioxidavgivningen från vattendrag men bäckar är väldigt varierande med allt från vattenfall, strömmande vatten och stilla flytande sträckor. Denna variation påverkar koldioxidavgivningen och försvårar våra möjligheter att bestämma utsläppen av växthusgaser, säger Gerard Rocher Ros.

I stället för att använda storskaliga data använde Gerard mätningar med en väldigt hög spatial och temporal upplösning för att bättre skatta var bäckar avger koldioxid i landskapet och var kolet kommer ifrån. Hans resultat visar att nuvarande skattningar av koldioxidförluster från vattendrag kan vara för höga beroende på det sätt vi skattar dessa förluster i dag.

Gerard Rocher Ros forskningsprojekt gjordes i den arktiska regionen i Sverige och Alaska i USA. Arktiska områden är mycket mer känsliga för klimatpåverkan än andra regioner och jordar i arktiska områden innehåller också stora mängder av kol i de frusna jordarna.

– Det här betyder att klimatuppvärmning kan frigöra kolet i tinande jordarna i form av koldioxid till atmosfären och därmed förstärka den globala klimatförändringen. Det är en oroväckande återkoppling, säger Gerard Rocher-Ros.

Tidigare trodde forskare att koldioxidförluster från arktiska vattendrag framför allt berodde på ljusnedbrytning av kolet i bäckarna, så kallad foto-oxidation eller från inflöde att koldioxid från de omgivande jordarna.

– Jag visar i mitt doktorsarbete att biologiska processer i arktiska vattendrag har en avgörande betydelse för att producera koldioxid. Akvatisk respiration där organiskt material konsumeras och producerar koldioxid och energi är en viktig källa till koldioxid i bäckar.

Gerard Rocher Ros visar också att en annan biologisk process, fotosyntes, kraftigt kan påverka koldioxidavgivningen. När alger och andra fotosyntetiserande växter tar upp koldioxid dagtid så minskar koldioxidhalterna i vattendragen. I stället så har vi högre halter på natten och därmed också högre koldioxidavgivning nattetid.

Läs hela avhandlingen

Om disputationen:

På fredagen den 14 juni försvarar Gerard Rocher-Ros, Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap vid Umeå universitet, sin avhandling med titeln: Biophysical controls on CO2 evasion from Arctic inland waters. Svensk titel: Biofysiska controller av koldioxidutsläpp från arktiska sötvatten.
Disputationen äger rum klockan 9:30 i Stora hörsalen, KBC-huset.
Fakultetsopponent är Professor Paul del Giorgio, from Université du Québec à Montréal, Montréal, Canada.
Huvudhandledare är professor Reiner Giesler.

För mer information, kontakta gärna:

Gerard Rocher-Ros, Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap vid Umeå universitet
Telefon: 073-369 77 16
E-post: gerard.rocher@umu.se