탄소배출량의 큰 차이

Scientific Reports 5권, 기사 번호: 14248(2015) 이 기사 인용

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호수는 C를 퇴적물에 묻고 CO2와 CH4를 대기 중으로 배출함으로써 전 지구 탄소(C) 순환에서 중요한 역할을 합니다. 따라서 대륙의 C 균형과 환경 변화에 대한 반응을 평가할 때 근본적으로 다른 경로의 강점과 제어가 중요합니다. 이 연구에서는 문헌 데이터와 결합된 새로운 고해상도 추정치를 기반으로 연간 배출:매장 비율이 아한대 – 북극 호수에 비해 아한대 지역에서 일반적으로 10배 더 높다는 것을 보여줍니다. 이러한 결과는 더 따뜻한 북방 지역의 호수가 더 추운 북극 지역의 호수보다 C를 더 많이 방출하고 상대적으로 적게 저장하기 때문에 생물 군계 간 호수 C 순환의 주요 차이점을 시사합니다. 이러한 효과는 고위도의 대륙 C 흡원(소스 기능)에 대한 기후 피드백을 이해하는 데 매우 중요합니다. 지구 온난화와 아한대 ​​생물 군계의 북쪽 확장에 대한 예측이 정확하다면 고위도 호수의 C 배출 증가는 고위도에서 증가하는 것으로 추정되는 육상 C 흡원 용량을 부분적으로 상쇄할 가능성이 높습니다.

우리 시대의 큰 과제 중 하나는 기후 변화에 미치는 영향을 평가하기 위해 온실가스 역학을 이해하는 것입니다1. 기후 시스템을 이해하려면 결합된 육지-물-대기 시스템의 다양한 소스 및 흡수원의 규모와 제어를 포함하여 전 지구 C 순환에 대한 기후 영향에 대한 지식이 필요합니다. 고위도 지역은 미래 기후 온난화 시나리오에서 특별한 관심 대상입니다. 민감한 생태계가 심각한 변화를 겪고 기후 시스템에 강력한 피드백 효과를 발휘할 수 있는 북부 고위도 지역으로 표면 기온 상승이 증폭될 것으로 예상되기 때문입니다2. 이제 수중 시스템이 C 순환에서 주요한 중요성을 가지며 CO2 및 CH43,4의 대규모 대기 배출원으로 간주된다는 것이 분명해졌습니다. 전 세계적으로 호수 배출은 대륙 측면 C 수출을 초과하며 해양 CO2 격리의 약 20%를 차지합니다3,4,5. 동시에, 내륙수는 지질학적 시간 규모6,7,8에 걸쳐 축적되는 퇴적물에 상당한 양의 C를 ​​매장하는 것으로 인식되었습니다. 내수 퇴적물의 유기 C 매장량은 해양 퇴적물의 매장량보다 3배 더 높으며, 이는 내륙 ​​수역 퇴적물을 북부 이탄지, 토양 및 바이오매스의 C 매장량과 비교할 수 있게 하며 북부 환경에서 두 번째에서 세 번째로 큰 C 풀을 구성합니다6, 7,8. 고위도 지역에서는 호수가 육지 면적의 상당 부분을 차지합니다5,9,10. 예를 들어, 북위 60°~69°의 위도에는 전 세계 호수 면적의 24%가 포함되어 있으며9 북부 호수는 전 지구 C 순환10의 중요한 구성 요소가 됩니다.

글로벌 C 순환에서의 중요성에도 불구하고 매장량과 관련된 북부 호수 C 배출에 대한 지식은 부족합니다. 아한대 호수는 일반적으로 아북극 호수보다 CO2가 더 과포화되어 있는 것으로 알려져 있지만11, 생물군계 간의 교차 비교를 위해 북부 호수의 매몰과 대기 교환을 동시에 정량화한 현장 연구는 거의 없습니다. 특히, 아북극 호수 내 매장 균형에 대한 이해는 문헌(보충 정보 참조)에서 아한대 호수와 기후대 간 비교를 방해하는 약점을 나타냅니다12. 이 연구에서 우리는 스웨덴 북부에 있는 6개 아북극 호수의 연간 C 배출과 연간 C 매장량에 대한 새로운 상세한 측정을 문헌 데이터와 결합하여 생물군계 전반에 걸쳐 이러한 플럭스를 비교합니다.

조사된 아북극 호수의 총 연간 C 배출량(CO2 + CH4)은 5~54g Cm−2yr−1 범위입니다. 전반적으로 C 배출량은 CO2 배출량이 낮고 CH4가 연간 C 배출량의 40%를 차지하는 한 호수를 제외하고 모든 호수에서 총 연간 C 배출량의 90% 이상을 차지하는 CO2에 의해 지배되었습니다. 겨울 동안 얼음 아래에 축적되었다가 얼음이 부서질 때 방출된 용존 CO2와 CH4는 연간 배출량의 7~80%를 차지합니다. C의 매장량은 5~25 g C m−2 yr-1로 다양했습니다. 우리는 산성화 후 어떤 퇴적물 샘플에서도 상당한 질량 손실을 감지할 수 없었으며 이는 샘플링된 호수의 퇴적물에 무기 C가 무시할 정도로 축적되었음을 나타냅니다.