Γιατί η λίμνη της Γενεύης εκπέμπει τόσο CO2 όσο μια πόλη;

Γιατί η λίμνη της Γενεύης εκπέμπει τόσο CO2 όσο μια πόλη; Οι επιστήμονες λύνουν το μυστήριο...Η πλατφόρμα LéXPLORE στην Ελβετία έπαιξε σημαντικό ρόλο σε αυτή την ανακάλυψη. Από: Πανεπιστήμιο της Λωζάνης.

Οι εκπομπές CO₂ της λίμνης της Γενεύης προέρχονται κυρίως από τη διάβρωση των πετρωμάτων, όχι από οργανική ύλη, αναδιαμορφώνοντας την κατανόησή μας για τους κύκλους άνθρακα της λίμνης.

Σε αντίθεση με τους ωκεανούς, οι λίμνες απελευθερώνουν σημαντικές ποσότητες CO₂ στην ατμόσφαιρα. Τι προκαλεί όμως αυτή τη διαφορά και ποιοι μηχανισμοί την οδηγούν; Για πρώτη φορά, επιστήμονες του UNIL χαρτογράφησαν ολόκληρο τον κύκλο του άνθρακα στη λίμνη της Γενεύης, αναπτύσσοντας ένα μοντέλο που μπορεί πλέον να εφαρμοστεί σε πολλές από τις μεγαλύτερες λίμνες του κόσμου.

Σε αντίθεση με προηγούμενες πεποιθήσεις, είναι η φυσική διάβρωση των πετρωμάτων που ευθύνεται για τις σημαντικές εκπομπές CO2 από τη λίμνη της Γενεύης και πολλές από τις μεγάλες λίμνες του κόσμου.

Αυτή η μελέτη παρέχει το κομμάτι που λείπει για την κατανόηση του κύκλου του άνθρακα στις λίμνες.

Όπως οι περισσότερες λίμνες στον κόσμο, η λίμνη της Γενεύης είναι πηγή εκπομπής αερίων του θερμοκηπίου,ιδιαίτερα διοξειδίου του άνθρακα (CO2). Ετησίως, παράγει τόσο CO2 όσο και η αυτοκινητοβιομηχανία της πόλης της Λωζάνης (≃ 150.000 κάτοικοι). Αυτό το φαινόμενο – η παραγωγή CO2 από τις λίμνες – είναι γνωστό εδώ και χρόνια. Υπάρχει, ωστόσο, ευρεία συζήτηση σχετικά με τους μηχανισμούς που λειτουργούν.

Οι παραδοσιακές επιστημονικές θεωρίες προτείνουν ότι οι εκπομπές CO2 της λίμνης οφείλονται κυρίως στην εισροή οργανικής ύλης από τα γύρω εδάφη. Το υλικό αυτό, που προέρχεται από την αποσύνθεση φυτικών και ζωικών υπολειμμάτων, μεταφέρεται στη λίμνη με τις βροχοπτώσεις, όπου διασπάται από μικροοργανισμούς, οδηγώντας στην απελευθέρωση CO2 . Αυτή η διαδικασία είναι γνωστή ως αναπνοή. Ενώ αυτή η θεωρία εξηγεί τη συμπεριφορά ορισμένων λιμνών, δεν ισχύει για τη λίμνη της Γενεύης, η οποία λαμβάνει πολύ λίγη οργανική ύλη από τις όχθες της. Θεωρητικά, το ετήσιο ισοζύγιο άνθρακα του θα πρέπει να είναι ουδέτερο, με την χειμερινή παραγωγή CO2 (από αποσύνθεση οργανικής ύλης και ανάμειξη νερού) να εξισορροπείται από την απορρόφηση CO2 το καλοκαίρι (λόγω της φωτοσύνθεσης των φυκών ). 

Γιατί λοιπόν η λίμνη της Γενεύης εξακολουθεί να εκπέμπει μεγάλες ποσότητες CO2 ;

Μια ομάδα επιστημόνων του UNIL μόλις αποκρυπτογράφησε τους μηχανισμούς που εμπλέκονται. Οι περισσότερες από τις εκπομπές προέρχονται στην πραγματικότητα από τη φυσική διάβρωση των πετρωμάτων στην ανάντη λεκάνη της λίμνης. Όταν το νερό της βροχής χτυπά τους βράχους, απελευθερώνει διττανθρακικά και ιόντα ασβεστίου, τα οποία στη συνέχεια βρίσκουν το δρόμο τους στη λίμνη.

Το καλοκαίρι, υπό την επίδραση της θερμότητας και της ανάπτυξης φυκιών – που αλλάζουν το PH του νερού και λειτουργούν ως καταλύτης – τα ιόντα σχηματίζουν μικροσωματίδια ασβεστόλιθου. Αυτό είναι γνωστό ως κατακρήμνιση ασβεστίτη. Αυτή η χημική αντίδραση απελευθερώνει CO2 , δίνοντας στη λίμνη τη γαλαζοπράσινη εμφάνισή της στη ζεστή εποχή. Τα φύκια συνεχίζουν να απορροφούν CO2 , αλλά αυτό δεν είναι αρκετό για να αντισταθμίσει τη μαζική παραγωγή που προκύπτει από τη διάβρωση των πετρωμάτων. Οι πρόσθετες εκπομπές είναι επομένως το αποτέλεσμα μιας γεωλογικής διαδικασίας, όχι απλώς μιας βιολογικής, όπως πιστευόταν παλαιότερα.

Αυτή η ανακάλυψη δημοσιεύτηκε στο Science Advances . «Τα αποτελέσματά μας όχι μόνο εξηγούν τον κύκλο του άνθρακα στη λίμνη της Γενεύης, αλλά αποκαλύπτουν επίσης μια καθολική διαδικασία που εφαρμόζεται σε πολλές από τις μεγάλες λίμνες του κόσμου», εξηγεί η Marie-Elodie Perga, καθηγήτρια λιμνολογίας στη Σχολή Γεωεπιστημών και Περιβάλλοντος του UNIL και συν-συγγραφέας. της μελέτης. «Αυτό το θέμα με ενοχλούσε από τη διατριβή μου», εξηγεί. «Χρησιμοποιώντας μια επιστημονική υποδομή που είναι μοναδική στον κόσμο – την πλατφόρμα LéXPLORE  – μπορέσαμε να παρατηρήσουμε, να μοντελοποιήσουμε και να εξισώσουμε αυτές τις διαδικασίες σε πολύ λεπτή κλίμακα, παρέχοντας το κομμάτι που λείπει στην παραδοσιακή μοντελοποίηση του κύκλου άνθρακα». Τοποθετημένο στη λίμνη της Γενεύης, το πλωτό εργαστήριο κατέστησε δυνατή την παρακολούθηση διαφόρων παραμέτρων που συνδέονται με τον κύκλο του άνθρακα, συνεχώς και σε υψηλή συχνότητα.

Ο σωστός τρόπος για την καταπολέμηση της υπερθέρμανσης του πλανήτη

Εκτός από το καθαρά επιστημονικό ενδιαφέρον αυτής της ανακάλυψης, αυτά τα νέα δεδομένα είναι κεντρικά για την καταπολέμηση της υπερθέρμανσης του πλανήτη.

«Κάθε χρόνο πραγματοποιούνται αξιολογήσεις για τον εντοπισμό των εκπομπών (πηγών) και των αποθηκών (βόθρων) άνθρακα στον πλανήτη μας», εξηγεί η Marie-Elodie Perga. «Είναι πολύ σημαντικό να έχουμε εις βάθος γνώση του πώς το CO2 μεταφέρεται, αποθηκεύεται και μετασχηματίζεται φυσικά μεταξύ ηπείρων, νερού και ατμόσφαιρας. Μόνο ένα παγκόσμιο όραμα θα μας επιτρέψει να αναλάβουμε αποτελεσματική δράση για την καταπολέμηση της υπερθέρμανσης του πλανήτη».

Η πλατφόρμα LéXPLORE

Είναι μια πλατφόρμα επιστημονικής έρευνας 10 m x 10 m που βρίσκεται στη λίμνη της Γενεύης στην Ελβετία, σχεδόν 600 μέτρα από την ακτή. Είναι εξοπλισμένο με όργανα υψηλής τεχνολογίας (109 αισθητήρες) και παρέχει συνεχείς μετρήσεις, μέρα και νύχτα, σε όλες τις καιρικές συνθήκες.

Το LéXPLORE συνεργάζεται με πέντε ιδρύματα (EPFL, EAWAG, INRAE, UNIL, UNIGE) που διεξάγουν έρευνα αιχμής, διεπιστημονική για τη λίμνη και την ατμόσφαιρά της. Χρησιμοποιείται επίσης ως εγκατάσταση κατάρτισης και διδασκαλίας και ως εργαλείο εκλαΐκευσης για το ευρύ κοινό.

Γεωδίφης με πληροφορίες από scitechdaily.com

https://scitechdaily.com/why-does-lake-geneva-emit-as-much-co2-as-a-city-scientists-solve-the-mystery/