水域や海の堆積物は、有機粒子の形で炭素を結合するのに役立ちます。しかし、研究者たちが現在発見しているように、これが川でどの程度効果的に起こるかは、川の流れに依存します。川の流れがゆっくりで蛇行が多い場合、より多くの炭素が堆積物に結合します。まっすぐに速く流れると、より多くの有機物が酸化されて CO2 になり、大気中に放出されます。
アンデス山脈の砂一粒が、リオ・ベルメホからアルゼンチンの低地を通ってリオ・パラナに洗い流されるまで、約8,500年かかります。 1,200キロメートルの旅は、蛇行や川の氾濫原で何度も中断され、穀物は時には数千年にわたって堆積し、その後再び輸送されます。砂には、土壌や植物から洗い流された有機炭素が含まれています。
CO2 シンクまたはソース?
ここで気候が関係します。有機炭素が植物の死骸や動物の遺物の形で川の堆積物に結合するほど、あるいはそれによって河口域の海底堆積物に堆積するほど、それは河川にとってより良いものになります。気候。この炭素は長期間保存され、バクテリアや他の分解者によってすぐに再び酸化されて温室効果ガスである二酸化炭素 (CO2) が生成されることはありません。 「長期的に埋もれる粒子状有機炭素の量は、川での輸送中の酸化と保存のバランスによって決まります」とポツダムのドイツ地球科学研究センターGFZのマリサ・レパシュ氏らは説明する。
Repasch と彼女のチームは現在、リオ ベルメホ川の例を使用して、川の形状と流れがこのバランスにどのような影響を与えるかをより詳細に調査しました。 「リオ・ベルメホ川には大きな支流がないので、私たちにとって理想的な自然の実験室でした」と彼女の同僚のディルク・ザクスさんは説明します。川はアンデス山脈からリオパラナまで比較的孤立して流れ、特に低地で無数の蛇行を形成しています。研究チームは同位体分析を利用して、長さ1,200キロメートルの川沿いの6か所で、どのくらいの量の有機炭素が水中に運ばれ、堆積物に堆積し、酸化によってCO2に変換されるのかをより詳細に調査した。
重要なのは蛇行だ
その結果、川の特に荒らされていない曲がりくねった部分が炭素と一緒に堆積物を堆積させ、長期的に川を安定させることが判明した。流れの遅いループでは、有機粒子が川の氾濫原からの堆積物粒子に付着し、結合する可能性があります。その結果、これらの河川セクションでは少量の炭素のみが早期に酸化され、大気中に放出されます。測定結果によると、ゆっくりと蛇行する川の部分の酸化速度は年間約 30.4 トンの炭素であったのに対し、流れの速い川の部分では年間 6,050 トンの炭素でした。
「これは、氾濫原の浸食の余地がある自然の河川流路が、直線的な河川区間よりも多くの炭素を大気から除去できることを意味します」とザックス氏は説明する。したがって、このようなゆっくりとした自然の川は、気候システムにおける CO2 の吸収として重要な役割を果たしています。しかし、他の人間の介入によって川が真っ直ぐにされ、ゆっくりと蛇行するのが防止されれば状況は変わる可能性がある。「人工的に安定させた川筋は、二酸化炭素吸収源としての効果がはるかに低い」とレパシュ氏は言う。この発見は、二酸化炭素排出量に対する河川の寄与をより適切に制限するのに役立つ可能性があると同時に、河川の二酸化炭素吸収源を再活性化できる方法を示しています。 「川に再び広いスペースを与え、自然の川の流れを妨げないようにすることができれば」とザクス氏は言う。
出典: ポツダム ヘルムホルツ センター – ドイツ地球科学研究センター GFZ;技術記事: Nature Geoscience、 doi: 10.1038/s41561-021-00845-7
