Lagos de água doce já emitem um quarto do carbono global - e as mudanças climáticas podem dobrar isso

Lagos de água doce já emitem um quarto do carbono global - e as mudanças climáticas podem dobrar isso Um lago no parque nacional de Banff, Alberta, Canadá. Sergey Pesterev / Unsplash, CC BY-SA

Lagos e lagoas são o local de descanso final para muitas das plantas da Terra. Os rios coletam grande parte da matéria orgânica morta do planeta, transportando-a para repousar em águas mais calmas.

Mas em uma escala microscópica, os lagos são tudo menos calmos. Uma metrópole invisível de micróbios se alimenta desses troncos e folhas, produzindo gases de efeito estufa como subproduto.

Como resultado, os lagos podem ser responsáveis ​​por até um quarto do carbono na atmosfera - e pelo aumento. Nova pesquisa conduzido com meus colegas em Cambridge, Alemanha e Canadá sugere que as emissões de lagos de água doce podem dobrar nas próximas décadas por causa das mudanças climáticas.

Toda a vida conhecida na Terra é feita de carbono. Quando plantas e animais chegam ao fim de suas vidas, microrganismos como bactérias e fungos chegam à festa. Alimentam-se dos restos à base de carbono de outros organismos e de seus resíduos - conhecidos coletivamente como matéria orgânica.

Como subproduto desse banquete interminável, os micróbios liberam gases como dióxido de carbono e metano no meio ambiente. Enquanto cada micróbio individual libera uma quantidade minúscula de gás, eles são os organismos mais abundantes na Terra, e isso aumenta. A energia da luz solar também pode quebrar as ligações químicas entre moléculas de matéria orgânica, liberando moléculas menores, como o dióxido de carbono, no meio ambiente.

Lagos de água doce já emitem um quarto do carbono global - e as mudanças climáticas podem dobrar isso Lagos e terras não são sistemas isolados. Aaron Burden / Unsplash, CC BY-SA

Parte dessa degradação ocorre no chão da floresta. Mas grande parte da matéria orgânica que cai no chão acaba na água. Ventos, chuva e neve transportam-no para lagos, ou mais frequentemente para os rios que os alimentam.

A quantidade de gases de efeito estufa liberada dos lagos pelos micróbios e pela luz solar é enorme. As estimativas iniciais foram sobre 9% do carbono líquido liberado da superfície da Terra para a atmosfera - ou seja, a quantidade liberada além dos processos de armazenamento de carbono da Terra.

Mas, graças às medições aprimoradas, pesquisas recentes revisaram o número para tão alta quanto 25%. Esses números são substanciais, uma vez que os lagos compreendem apenas cerca de 4% da superfície terrestre global.

Nos próximos anos, os lagos receberão cada vez mais matéria orgânica para os micróbios digerirem. Um clima quente trará mais cobertura florestal em torno de lagos e um maior proporção de árvores de folhas largas, como bordos e carvalhos, em comparação com árvores com folhas de agulhas, como pinheiros.

Carbono em mil formas

Para entender como as mudanças nas florestas alterarão o papel que os lagos desempenham no ciclo do carbono, realizamos um experimento em dois lagos canadenses.

Enchemos recipientes de plástico com pedras, areia, argila e diferentes quantidades e tipos de matéria orgânica das florestas próximas. O objetivo era imitar a mudança na cobertura e composição florestal esperada das mudanças climáticas.

Submergimos os contêineres em águas rasas dos lagos, onde é mais provável que a matéria orgânica se acumule e os monitoramos por três anos.

Usando novas técnicas para analisar a química do carbono da água, nós achamos que esses contêineres simulando um nível de crescimento florestal esperado nas próximas décadas levaram entre a 1.5 e a 2.7 mais vezes os gases de efeito estufa na água do que as condições que simulam as condições florestais atuais.

A diversidade invisível de compostos orgânicos na água foi o fator mais importante que causou esse aumento - ainda mais importante do que a diversidade de micróbios e a quantidade total de matéria orgânica.

A provável explicação para esse resultado é que os mesmos micróbios podem se alimentar de muitos tipos diferentes de moléculas. Assim, à medida que o número de compostos à base de carbono na água aumenta, há mais maneiras de os micróbios alimentarem e liberarem gases de efeito estufa.

Lagos de água doce já emitem um quarto do carbono global - e as mudanças climáticas podem dobrar isso Eles vão chegar a um lago mais cedo ou mais tarde. Aaron Burden / Unsplash, CC BY-SA

O aumento da diversidade de matéria orgânica por si só foi suficiente para aumentar as concentrações de gases de efeito estufa em cerca de 50%. Mas o tamanho desse efeito quase dobrou em contêineres com águas mais escuras sobrepostas - um cenário esperado na maioria dos lagos como as mudanças climáticas trazem maior cobertura de árvores.

O rastreamento preciso de como o carbono faz sua jornada da terra para a atmosfera é vital para prever o ritmo das mudanças climáticas e mitigar seus efeitos. Ao entender melhor como a vegetação ao redor dos lagos controla as concentrações de gases de efeito estufa nas águas, nossa pesquisa pode informar se mudar a maneira como gerenciamos as terras próximas a lagos pode ajudar a reduzir as emissões de carbono.

Por exemplo, podemos querer plantar menos plantas aquáticas, como taboa em áreas à beira do lago, porque elas produzem muito maior concentrações de gases de efeito estufa do que a matéria orgânica das florestas.

Também há trabalho para entender completamente o papel que os lagos desempenham no ciclo do carbono. Nem toda a matéria orgânica que chega aos lagos é digerida por micróbios. Algumas afundam no fundo do lago para formar sedimentos lamacentos, bloqueando o carbono. A quantidade de sedimentos formados também aumentará com a mudança climática, mas ainda não sabemos em quanto - e até que ponto esse aumento no carbono armazenado compensará o aumento das emissões de gases de efeito estufa dos lagos.

Responder a essa pergunta será crucial para melhorar a precisão das contas de carbono - e avaliar quanto tempo a humanidade tem para equilibrá-las.

Sobre o autor

Andrew J Tanentzap, Leitor em Global Change Ecology, Universidade de Cambridge

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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