04/05/2020

Un estudi a escala mundial liderat per ICRA, UB i UFZ revela que rius, llacs i embassaments emeten grans quantitats de CO2 a l'atmosfera quan s'assequen

Fa dècades que la ciència va començar a entendre el paper cabdal dels ecosistemes en la regulació de la concentració de diòxid de carboni a l'atmosfera. Les peces d’aquest trencaclosques gegantí encara no encaixen del tot i, de tant en tant, encara es troben noves peces per encaixar. Un projecte de recerca internacional liderat per científics de l’Institut Català de Recerca de l’Aigua (ICRA), la Universitat de Barcelona (UB), i el Centre Helmholtz de Recerca Ambiental a Alemanya (UFZ) acaba d’anunciar una troballa sorprenent que afegeix una peça al trencaclosques: els rius, llacs i embassaments emeten grans quantitats de diòxid de carboni a l'atmosfera quan s’assequen. La troballa s’ha publicat avui a la revista Nature Communications.

"Tot va començar el 2012, durant una campanya de mesures al riu Fluvià", afirma Biel Obrador, del Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals de la UB. Juntament amb Rafa Marcé (ICRA) i Daniel von Schiller (UB), estudiaven l'alliberament de gasos d'efecte hivernacle en petites represes d’aquest riu. "Era l’estiu i parts del llit del riu estaven seques. Per curiositat, vam decidir fer algunes mesures també en aquestes zones", explica Rafa Marcé. "Els resultats ens van sorprendre; esperàvem una activitat biològica limitada per la manca d’aigua en aquestes zones, però alliberaven quantitats ingents de diòxid de carboni. Ens vam preguntar si això podria ser així també en altres ecosistemes del món i si estàvem passant per alt una peça important per entendre la regulació del diòxid de carboni atmosfèric per part dels ecosistemes", diu Matthias Koschorreck de l'UFZ.

Per respondre a aquesta pregunta, van decidir comunicar la troballa a investigadors de tot el món per organitzar un programa de mesures d’emissions en lleres seques a escala global. “Sovint els investigadors som reticents a compartir idees sobre projectes futurs, perquè la competència al món de la recerca és molt alta i això t’empeny al secretisme”, explica Rafa Marcé, “però en aquest cas ho vam veure clar: ningú tenia dades sobre emissions de diòxid de carboni en sediments secs, així que si volíem saber si tenien abast global havíem de compartir la idea amb tothom que volgués col·laborar”. Així va néixer la xarxa DryFlux. “Vam fer servir els nostres contactes internacionals per convèncer equips de recerca per fer mesures d’emissions de diòxid de carboni en lleres seques de rius, llacs, i embassaments fent servir un protocol comú amb les dosis justes de complexitat perquè tothom el pogués replicar”, afegeix Núria Catalán, ara al Servei Geològic dels Estats Units i que va liderar la redacció del protocol. La resposta va superar les expectatives. Un total de vint-i-quatre equips de recerca d'arreu del món van decidir participar, aportant mesures d’ecosistemes a tots els continents, excepte l'Antàrtida. Daniel von Schiller explica que “ens va sorprendre aquesta resposta tan positiva, perquè encara que la metodologia i l’equipament eren relativament assequibles per a un equip de recerca, participar en treballs de camp té uns costos substancials, i cada equip s’havia de fer càrrec dels seus, nosaltres no teníem els recursos per cobrir totes aquestes despeses”.

Les dades que es van obtenir van ser analitzades per Philipp Keller, investigador doctoral del Departament de Recerca de Llacs de l'UFZ i primer autor de l'estudi. "Hem trobat importants emissions de diòxid de carboni procedents de zones seques dels ecosistemes d’aigüa dolça a totes les zones climàtiques", afirma Keller. "Així que realment és un fenomen global. Si es tenen en compte aquestes emissions en les estimacions globals actuals de les aigües dolces, les seves emissions augmenten un sis per cent". Però, quins mecanismes són els responsables de l’alliberament de diòxid de carboni en sediments secs? "Processos de respiració de microorganismes", diu Phillip Keller. "Encara no entemem completament els mecanismes biològics que hi ha al darrere, però està clar que a més humitat, temperatura i matèria orgànica, més diòxid de carboni s'allibera". A partir dels resultats de l'estudi, els investigadors van concloure que els factors responsables de l'alliberament de diòxid de carboni són essencialment els mateixos arreu del món. "És sorprenent que els sediments d’un riu sec a la muntanya o una llacuna salada enmig d’una plana desèrtica responguin de la mateixa manera a factors ambientals com la humitat o la temperatura, això suggereix la presència de microorganismes capaços d’adaptar-se a condicions extraordinàriament diverses i en alguns casos duríssimes”, explica Núria Catalán.

Què signifiquen, doncs, els resultats de l’estudi per a l’avaluació futura del paper dels ecosistemes en la regulació del diòxid de carboni atmosfèric? "El nostre estudi demostra que encara ens manquen moltes peces per entendre del tot el cicle del diòxid de carboni a escala planetària, perquè hi ha molts petits engranatges que s’han d’entendre si volem predir com els ecosistemes respondran a l’actual increment de diòxid de carboni a l'atmosfera”, afirma Biel Obrador, «esperem que el nostre treball ajudi a garantir que les àrees seques dels ecosistemes d'aigua dolça s'incloguin en futurs càlculs. Amb la progressió del canvi climàtic i els impactes humans, les aigües dolces s’assecaran cada cop més freqüentment en grans regions del planeta, i algunes per sempre, com el Mar d’Aral, a l’Àsia Central. Per tant, les emissions des de lleres seques no faran més que augmentar". Per Rafa Marcé “aquest estudi inclou un altre missatge: competir no és l'única, ni la millor, forma de fer recerca. Col·laborar obertament et permet contestar preguntes més ambicioses. En els temps que ens està tocant viure és una lliçó que caldria tenir en compte”.

Publicació:

S. Keller, N. Catalán, D. von Schiller, H.-P. Grossart, M. Koschorreck, B. Obrador, M. A. Frassl, N. Karakaya, N. Barros, J. A. Howitt, C. Mendoza-Lera, A. Pastor, G. Flaim, R. Aben, T. Riis, M. I. Arce, G. Onandia, J. R. Paranaíba, A. Linkhorst, R. del Campo, A. M. Amado, S. Cauvy-Fraunié, S. Brothers, J. Condon, R. F. Mendonça, F. Reverey, E.-I. Rõõm, T. Datry, F. Roland, A. Laas, U. Obertegger, J.-H. Park, H. Wang, S. Kosten, R. Goméz, C. Feijoó, A. Elosegi, M. M. Sánchez-Montoya, C. M. Finlayson, M. Melita, E. S. Oliveira Junior, C. C. Muniz, L. Gómez-Gener, C. Leigh, Q. Zhang & R. Marcé (2020): Global CO2 emissions from dry inland waters share common drivers across ecosystems. Nature Communications https://www.nature.com/articles/s41467-020-15929-y

Informació addicional: Dryflux project: https://www.ufz.de/dryflux/

Publicació científica addicional: Marcé, R., Obrador, B., Gómez-Gener, L., Catalán, N., Koschorreck, M., Arce, M. I., Singer, G., von Schiller, D. (2019): Emissions from dry inland waters are a blind spot in the global carbon cycle. Earth-Sci. Rev. 188, 240 - 248

Llacuna de Gallocanta (Saragossa), juny de 2017 ©Rafael Marcé