Motivation: hvor ender CO2-emissioner?
du har sikkert hørt, at en måde du kan hjælpe med at bekæmpe klimaændringer er ved at plante et træ. Dette fungerer, fordi træer udfører fotosyntese, absorberer kulsyre (CO2) fra atmosfæren og opbevarer det i deres træ og blade. Da træer mister deres blade, returneres noget af CO2 til atmosfæren fra deres nedbrydning, men nogle er tilbage og opbevaret i jorden. Det ser måske ikke ud som meget, men det tilføjer: 1/3 af menneskets CO2-emissioner fra forbrænding af fossilt brændstof, hvilket hjælper med at bremse den globale opvarmning.
koralrev kaldes ofte “havets regnskove” på grund af deres fantastiske biodiversitet (Figur 1 ). 25% af alle dyrearter, der lever i havet, kalder rev hjem. Men efterligner rev også skove i deres evne til at absorbere CO2? Dette spørgsmål har vist sig vanskeligt at besvare på grund af økosystemets kompleksitet. Små alger, der lever inde i koralskeletter, spiller rollen som træer i revene som fotosyntetiserere og den ultimative energikilde for resten af revets indbyggere. Ligesom i en skov nedbrydes meget af den CO2, der absorberes i fotosyntese, og vender tilbage til atmosfæren. Men der er en yderligere proces, der er unik for rev: når koraller bygger deres calciumcarbonatskeletter i en proces kendt som forkalkning, frigiver de CO2. For at bestemme den samlede indvirkning af rev på klimaændringer skal forskere derfor afgøre, om CO2 absorberet ved fotosyntese er mere eller mindre end CO2 frigivet ved forkalkning.
metoder: måling af strømmen
de fleste tidligere undersøgelser af havets CO2-udslip har påberåbt sig at tage vandprøver på havoverfladen og måle CO2 opløst i havet, Der vandet. Ud fra koncentrationen i vandet og et skøn over vindhastigheden er det muligt at beregne, hvor hurtigt CO2 vil diffundere ud i atmosfæren. Problemet med denne tilgang er, at den er afhængig af individuelle målinger. Dette gør det meget vanskeligt at se, hvordan CO2-strømmen ændrer sig over tid eller over forskellige dele af revet.
en ny undersøgelse fra en forskningsgruppe fra Australien præsenterer en innovativ ny måde at løse dette spørgsmål på. I stedet for at indsamle individuelle prøver målte forfatterne CO2-udvekslingen direkte ved at flyde et instrument oven på revet (figur 2). Instrumentet, kaldet et eddy kovarianstårn, overvåger kontinuerligt koncentrationen af CO2 i luften. Derefter bruger den en række komplekse beregninger baseret på vindhastighed og retning for at bestemme, om CO2 strømmer fra vandet til atmosfæren eller omvendt. Disse tårne har været meget nyttige til måling af CO2-udveksling på land, hvor de kan fastgøres til en hård overflade, men det er første gang nogen har prøvet at binde på pontoner og flyde dem over et rev!
resultater: er rev en kilde eller en vask af CO2?
evnen til kontinuerligt at måle CO2 viste sig at være kritisk, da CO2-strømmen cyklede dramatisk i løbet af dagen og adskilte sig mellem revets sektioner. I reef flat (et sandbundet område mellem hovedrevet og en lagune) var der en samlet frigivelse af CO2 fra havet til atmosfæren (figur 3). Dette ændrede sig imidlertid over en daglig cyklus og toppede om eftermiddagen, da CO2-frigivelse fra forkalkning sandsynligvis var stærkest. Natten over absorberede havet lidt CO2, men ikke nok til at kompensere for tabene i løbet af dagen. Dette antyder, at i modsætning til skove på land kan koralrev frigive snarere end at opbevare CO2 på grund af forkalkningsprocessen.
lagunerne i revet syntes imidlertid at absorbere CO2 (figur 4). Dette skyldes sandsynligvis, at der var mere fotosyntese af alger, der lever i lagunens mudder, og mindre CO2 frigivet fra koralbygning end i revets flade. Revets samlede indvirkning på klimaændringerne afhænger derfor af balancen mellem de to typer miljø. CO2 blev absorberet af lagunerne hurtigere end det blev frigivet reef flats, men lejlighederne er dobbelt så store som lagunerne i dette rev. I sidste ende balancerer de hinanden: revet ser ud til at frigive lige så meget CO2, som det absorberer. “Havets regnskove” er forbløffende smukke og giver et stort udvalg af fordele for fiskeri og havøkosystemer, men at absorbere CO2 er måske ikke en af dem.
jeg har for nylig afsluttet en ph.d. i Havvidenskab ved University of South Carolina og er nu postdoc ved Memorial University of South Carolina. Jeg undersøger virkningerne af klimaændringer på organisk jord i boreale skove og tørvemarker. Jeg bruger min fritid på at plukke bær og udforske “The Rock” (Nyfoundland).