أول آلية لمراقبة صحة شبكات الأنهار في العالم.. أهمية الأنهار لدورة الكربون العالمية

حتى وقت قريب، كان فهمنا لدورة الكربون العالمية محدودًا إلى حد كبير بمحيطات العالم والنظم الإيكولوجية الأرضية. لقد ألقى توم باتين ، الذي يرأس معمل النظم البيئية للنهر (RIVER) التابع لـ EPFL ، ضوءًا جديدًا على الدور الرئيسي الذي تلعبه شبكات الأنهار في عالمنا المتغير، تم توضيح هذه النتائج في مقال مراجعة بتكليف من الطبيعة ونشره .

أقنع باتين، الأستاذ في كلية الهندسة المعمارية والمدنية والبيئية (ENAC) التابعة لـ EPFL ، عشرات الخبراء في هذا المجال للمساهمة في المقالة، لأول مرة، يجمع بحثهم بين أحدث البيانات لإثبات الأهمية الحاسمة للنظم الإيكولوجية للأنهار لتدفقات الكربون العالمية – دمج الأرض والغلاف الجوي والمحيطات.

في مقال صحفي جديد، يراجع أستاذ EPFL Tom Battin فهمنا الحالي لتدفقات الكربون في شبكات الأنهار في العالم يوضح دورهم المركزي في دورة الكربون العالمية ويدافع عن إنشاء نظام عالمي لرصد الأنهار.

حساب تدفقات الكربون

في مقالهم، يسلط المؤلفون الضوء على دور التمثيل الغذائي للنظام البيئي للنهر العالمي . يوضح باتين: “تتمتع النظم البيئية للنهر بعملية أيض أكثر تعقيدًا من جسم الإنسان “، “إنهم ينتجون كلًا من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون من خلال التأثير المشترك للتنفس الميكروبي والبناء الضوئي للنبات، من المهم أن نقدر تمامًا الآليات الأساسية ، حتى نتمكن من تقييم وقياس تأثير استقلاب النظام البيئي على تدفقات الكربون.”

يضيف بيير ريجنير ، الأستاذ في جامعة ليبر دي بروكسيل (ULB) وأحد المؤلفين المساهمين ، “إن فهم استقلاب النظام البيئي للنهر هو خطوة أولى أساسية نحو قياس أفضل لدورة الكربون ، لأن هذا التمثيل الغذائي يحدد تبادل الأكسجين وغازات الاحتباس الحراري. مع الهواء. لدى العلماء بالفعل تقديرات مجمعة حديثة للبحيرات والبيئات الساحلية والمحيطات المفتوحة.

يمهد الطريق لصورة شاملة ومتكاملة

يضيف البحث القطعة المفقودة إلى اللغز، مما يمهد الطريق لصورة شاملة ومتكاملة ومحددة الكمية لهذه العملية الرئيسية لـ “كوكبنا الأزرق”، النتائج التي توصلوا إليها من خلال تجميع البيانات العالمية حول تنفس النظام البيئي للنهر والتمثيل الضوئي للنبات.

تشير النتائج التي توصلوا إليها إلى وجود صلة واضحة بين استقلاب النظام البيئي للنهر ودورة الكربون العالمية. أثناء توجيه المياه نحو المحيطات ، يستهلك استقلاب النظام البيئي للأنهار الكربون العضوي المشتق من النظم البيئية الأرضية ، والذي ينتج ثاني أكسيد الكربون المنبعث في الغلاف الجوي، يشق الكربون العضوي المتبقي الذي لا يتم استقلابه طريقه إلى المحيطات ، مع ثاني أكسيد الكربون الذي لا ينبعث في الغلاف الجوي. يمكن أن تؤثر مدخلات الكربون النهرية هذه على الكيمياء الجيولوجية الحيوية للمياه الساحلية.

كما يناقش باتين وزملاؤه كيف يؤثر التغير العالمي ، ولا سيما تغير المناخ والتحضر وتغير استخدام الأراضي وتنظيم التدفق ، بما في ذلك السدود ، على استقلاب النظام البيئي للنهر وتدفقات غازات الاحتباس الحراري ذات الصلة. على سبيل المثال ، تتلقى الأنهار التي تستنزف الأراضي الزراعية كميات هائلة من النيتروجين من الأسمدة. يمكن أن تؤدي تركيزات النيتروجين المرتفعة ، إلى جانب ارتفاع درجات الحرارة بسبب الاحترار العالمي ، إلى زيادة المغذيات – وهي عملية تؤدي إلى تكوين تكاثر الطحالب. عندما تموت هذه الطحالب ، فإنها تحفز إنتاج الميثان وأكسيد النيتروز ، وهي غازات دفيئة أقوى من ثاني أكسيد الكربون . يمكن أن تؤدي السدود أيضًا إلى تفاقم التخثث ، مما قد يؤدي إلى زيادة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

نظام مراقبة نهر جديد

يختتم المؤلفون مقالهم بالتأكيد على ضرورة وجود نظام عالمي لرصد الأنهار (RIOS) لتحديد دور الأنهار في دورة الكربون العالمية والتنبؤ به بشكل أفضل . سيقوم RIOS بدمج البيانات من شبكات المستشعرات في الأنهار وصور الأقمار الصناعية مع نماذج رياضية لتوليد تدفقات كربون في الوقت الفعلي تقريبًا تتعلق بعملية التمثيل الغذائي للنهر البيئي.

“وبالتالي ، فإن RIOS سيكون بمثابة أداة تشخيصية ، مما يسمح لنا” بأخذ نبض “النظم البيئية للنهر والاستجابة للاضطرابات البشرية” ، كما يقول باتين “شبكات الأنهار يمكن مقارنتها بأنظمتنا الوعائية التي نراقبها للأغراض الصحية، لقد حان الوقت الآن لمراقبة صحة شبكات الأنهار في العالم،” لا يمكن أن تكون الرسالة أكثر وضوحًا.

تابعنا على تطبيق نبض