Nedbrutet skogsmarkskol pyser ut i bäckarna
I det norra barrskogsbältet finns stor del av jordens kolförråd, och kolutbytet med atmosfären i detta område är en viktig klimatfråga. Marcus Wallin från SLU har undersökt hur mycket markkol som når atmosfären via transport i vatten, och fann att en betydande mängd koldioxid avges från små bäckar innan vattnet når större vattendrag och sjöar.
Studien visar hur viktiga de små vattendragen är vid storskaliga uppskattningar av ett ekosystems kolbalans.
Det norra barrskogsbältet är en komplex mosaik av skogsmark, myrar och vattendrag. Kolförrådet är stort och det har stor betydelse för klimatet om detta kolförråd ökar eller minskar. Att skogslandskapens ytvatten har en viktig roll i kolets kretslopp har klarlagts, bland annat genom undersökningar av kolomsättning i sjöar och av mängden kol som följer med älvarna ut i havet. Hur mycket kol som transporteras i bäckar och små vattendrag, som står för merparten av den totala längden rinnsträcka i Sverige, har man däremot vetat ganska lite om. Framförallt har det saknats kunskap om hur mycket koldioxid som avges direkt från bäckarna till atmosfären, vilket är temat för Marcus Wallins avhandling från SLU.
I sitt doktorsarbete har Marcus Wallin undersökt hur mycket koldioxid som avges från vattendrag inom Krycklans avrinningsområde, ett 67 kvadratkilometer stort område beläget sex mil nordväst om Umeå. Alla bäckar i området visade sig ha högre koldioxidhalter än atmosfären, och de avger koldioxid året runt. Merparten av koldioxiden härrörde från nedbrutet organiskt material, och hade alltså transporteras med markvattnet från den omgivande marken. De högsta koldioxidhalterna uppmättes i bäckar som avvattnar myrar.
Bäckarna i området är alltså övermättade på koldioxid och Marcus Wallins beräkningar visar att koldioxidavgången är en snabb process, som räknas i timmar. Mycket av den koldioxid som når bäckarna har avgivits till atmosfären redan innan vattnet lämnat de minsta vattendragen.
Mängden koldioxid som avges styrs dels av koldioxidhalten i vattnet, men även av andra faktorer. Det som visade sig ha störst betydelse för koldioxidutbytet mellan vattnet och atmosfären var vattendragets lutning. Ett brantare vattendrag leder till högre turbulens och därmed till ett större gasutbyte mellan vatten och atmosfär. I avhandlingen visar Marcus Wallin att lutningen på svenska vattendrag vanligen avtar med storleken, dvs. att bäckar sluttar mer än åar och älvar.
Med hjälp av datormodelleringar visar avhandlingen att nära 70 procent av det kol som transporterades från Krycklans avrinningsområde via vattendrag avgavs från vattenytan till atmosfären. I modelleringen användes fältobservationer, beräkningar av lutningens inverkan på koldioxidutbytet samt en datorbaserad, högupplöst höjdkarta över området.
Avhandlingen visar hur viktiga de små vattendragen är vid storskaliga uppskattningar av den vattenburna koltransporten från skogsmark till havet. En stor del av det kol som lämnar marken återförs snabbt till atmosfären i form av koldioxid, och detta sker dessutom i de minsta vattendragen. Kunskap om koltransport i små vattendrag kan dessutom ha betydelse vid storskaliga uppskattningar av ett ekosystems kolbalans, särskilt för ekosystem som är nära jämvikt med atmosfären.
—————————————————————-
FM Marcus Wallin, institutionen för vatten och miljö, SLU, försvarade sin avhandling Evasion of CO2 from streams – Quantifying a carbon component of the aquatic conduit in the boreal landscape i Uppsala den 4 mars 2011. Opponent var Dr. Robert Striegl, U.S. Geological Survey, Boulder, Colorado, USA.
Mer information: Marcus Wallin, 070-974 36 46, 018-67 30 26, Marcus.Wallin@slu.se
Länk till avhandlingen (pdf):
Detta och övriga pressmeddelanden från SLU:
http://www.slu.se/sv/om-slu/fristaende-sidor/aktuellt/pressmeddelanden/ [Ref 4]
SLU:s vision är att vara världsledande inom Life Science. Detta blir möjligt genom hög kvalitet och kreativitet inom forskning och utbildning, nyskapande och tongivande miljöanalys, samt att vara en innovativ partner för de gröna näringarna.
