Arktik: meltwater sebagai penyerap CO2

Sungai-sungai es di Kutub Utara Kanada menelan lebih banyak karbon dioksida daripada hutan hujan Amazon

Pertemuan sungai glasial dengan Danau Hazen di Kutub Utara Kanada. Perairan ini menyerap jumlah CO2 yang mengejutkan dari udara. © Kyra A. St. Pierre
membacakan

Penemuan mengejutkan: air lelehan glasial dapat bertindak sebagai perokok CO2 alami - dan ternyata efektif. Karena mineral yang larut dalam air gletser mengikat banyak CO2 melalui pelapukannya dan dengan demikian mengeluarkan gas rumah kaca dari udara, seperti yang telah ditentukan oleh para peneliti. Beberapa aliran air lelehan di Arktik Kanada mengikat CO2 dua kali lebih banyak per hari per area dibandingkan hutan hujan Amazon.

Sebagian besar sungai, danau, dan terutama waduk melepaskan lebih banyak CO2 daripada yang diserapnya. Alasannya adalah tingginya kandungan bahan organik dan bahan tanaman yang membusuk. Diperkirakan bahwa emisi CO2 dari perairan pedalaman global setara dengan sekitar sepuluh persen dari emisi CO2 bahan bakar fosil.

Pelapukan mengikat CO2

Tetapi ada juga air yang sangat miskin nutrisi dan yang airnya membawa mineral daripada muatan organik: melelehkan sungai dan danau. Namun, peran apa yang mereka mainkan dalam siklus CO2 dan apakah mereka tenggelam atau mengeluarkan masih belum jelas sejauh ini: "Sungai dan danau yang diberi makan secara glasial sejauh ini sebagian besar diabaikan dalam studi siklus CO2, " kata Kyra St. Pierre dari Universitas Alberta di Edmonton dan rekan-rekannya.

Ternyata salah. Bagaimanapun, proses kimia yang mengikat CO2 dengan sangat efektif terjadi di air lelehan: "Air yang diberi makan gletser membawa sedikit karbon organik dan sejumlah besar endapan yang tererosi dan reaktif, yang rentan terhadap pelapukan kimia yang cepat, " para peneliti menjelaskan. Selama pelapukan, senyawa seperti kalsium karbonat atau silikat yang mengandung kalsium bereaksi dengan CO2 untuk membentuk kalsium terlarut, karbon dioksida dan senyawa lainnya.

Hocharktischer Lihat sebagai area pengujian

Seberapa efektif pelapukan ini dalam aliran air lelehan dan apa artinya untuk penyerapan CO2 telah dipelajari oleh St Pierre dan timnya di anak sungai Danau Hazen di utara Pulau Ellesmere, Kanada. Danau seluas sekitar 544 kilometer persegi ini dipenuhi oleh sebelas sungai glasial. Dari tujuh dari mereka dan danau itu sendiri, para peneliti mengambil sampel air dan menganalisisnya selama musim panas. pameran

Hasil yang mengejutkan: kandungan CO2 dalam air sungai-sungai ini jauh di bawah keseimbangan CO2 normal dengan udara. Saturasi CO2 dari air menurun dengan semakin meningkatnya jarak dari gletser asal, seperti yang dilaporkan para peneliti. Dari pengukuran isotop karbon dalam air, mereka menyimpulkan bahwa pemborosan CO2 ini harus ditelusuri kembali ke pelapukan kimiawi mineral.

Penyerapan CO2 lebih tinggi dari Amazon

Hal yang menarik tentang hal itu: "Ketika reaksi pelapukan di sungai berkurang, CO2 terus-menerus diisi ulang dari udara, " kata St Pierre dan timnya. Akibatnya, aliran-aliran ekstrak air lelehan dari atmosfer ini berjumlah besar dari gas iklim ini dan mengikatnya dalam bentuk karbon anorganik terlarut, ion dan senyawa silikon.

Akibatnya, sungai-sungai es di daerah tangkapan Danau Hazen menyerap 1.000 ton karbon baik dalam bentuk CO2 setiap tahun, menurut para peneliti. Dalam hal luas, wilayah Danau Hazen mencatat karbon dua kali lebih banyak per meter persegi per hari pada 2015 dibandingkan hutan hujan Amazon. "Tingkat harian maksimum hingga enam gram karbon dioksida per meter persegi bahkan hingga 40 kali lebih tinggi dari Amazon, " lapor para ilmuwan.

"Wastafel CO2 yang sebelumnya diabaikan"

"Ini membuat sungai glasial sebagai penyerap CO2 yang penting dan sebelumnya terabaikan, " kata St Pierre dan timnya. Setidaknya di tingkat regional, penyerapan CO2 atmosferik oleh sungai-sungai semacam itu dapat secara signifikan memengaruhi anggaran karbon. "Dengan banyaknya sungai yang mengalir dari gletser di seluruh dunia, ini berpotensi sangat penting, " kata para peneliti. Mereka beranggapan bahwa cekungan air lelehan ini juga hadir di daerah lain di Kutub Utara dan pegunungan tinggi.

Namun, pengukuran mereka juga menunjukkan bahwa penyerapan CO2 dari sungai glasial sangat berfluktuasi: pada saat kandungan air lelehan yang tinggi dan proporsi yang tinggi dari mineral yang digabungkan, itu lebih tinggi daripada di musim panas dengan sedikit air lelehan. Tapi itu berarti: setidaknya dalam waktu dekat, wastafel CO2 Arktik ini bisa menjadi lebih efektif. "Menurut perkiraan, aliran air lelehan di garis lintang tinggi akan meningkat hingga setidaknya pertengahan abad ini, " para peneliti menjelaskan.

Namun, dengan menghilangnya gletser, air yang mencair akan berhenti mengalir. (Prosiding National Academy of Sciences, 2019; doi: 10.1073 / pnas.1904241116)

Sumber: Prosiding National Academy of Sciences

- Nadja Podbregar