suisse: cours d'eau et emissions de CO₂

Loisirs CH - Découverte des Gorges du Taubenloch, YouTube, 16.08.2018

@daveguasch

En desembre del 2017, una petita start-up de l'EPFL Innovation Park (1): Quantis, va treballar sota el mandat de l'estat de Vaud en la realització d'un Inventaire cantonal des émissions de gaz à effet de serre. El document final ens presentava un estudi de les emissions de les activitats humanes al nostre cantó. En fase amb aquest objectiu, l'estudi d'aquestes emissions es limitava a analitzar en el terreny de la hidrologia aquelles lligades al consum de la navegació fluvial i lacustre (2).

Uns mesos abans, el mes de juny del 2017, un estudi del Stream Biofilm and Ecosystem Research Laboratory (SBER) (3) publicava els resultats d'un estudi molt interessant (4) (5):

Des de fa uns 10 anys sabem que llacs i rius, contribueixen significativament a l’emissió de CO₂ a l’atmosfera, un fenomen que fins ara consideràvem natural. Una comparació de les dades de dos hiverns seguits, un descrit com a normal, entre el 2012 i el 2013, i l’altre excepcionalment càlid, entre el 2013 i el 2014, ens va permetre observar que, després d’un hivern càlid i amb poques nevades, els cursos fluvials alliberen molt més CO₂ del que absorbeixen un cop torna la primavera.

En contrast amb les observacions fetes durant un hivern càlid, després d'un hivern normal, i durant una finestra d'uns 70 dies, els corrents fluvials capturen més CO₂ del que produeixen naturalment.

Dos anys més tard, els investigadors de l'SBER publicaven els resultats d'un altre estudi molt interessant sobre els cursos fluvials dels Alps (6) (7):

Als ecosistemes aquàtics, com ara els oceans, els rius i els llacs, molts organismes, que van des de bacteris fins a peixos, respiren oxigen i exhalen CO₂. Aquests gasos circulen contínuament de l'atmosfera a l'aigua i viceversa. Com els corrents fluvials de les muntanyes sovint flueixen per vessants escarpats i terrenys difícils, hi ha molta turbulència i bombolles d’aire atrapades a l’aigua. Fins ara, els científics havien ignorat el cas singular dels cursos fluvials de muntanya i havien utilitzat el mateix enfocament per calcular els bescanvis dels gasos dels cursos fluvials de muntanya que el que havien utilitzat per als rius de les terres baixes.

Gràcies a la instal·lació de 130 sensors als torrents de muntanya dels estats de Vaud i del Valais per l'estudi dels fenòmens físics i dels fluxos biogeoquímics que els estan associats, els investigadors de l'SBER van poder comprovar que el bescanvi de gasos a les rieres de muntanya és en mitjana 100 vegades molt més ràpid que el calculat per equacions construïdes de manera similar a partir de gasos traçadors als rius de la plana. Si tenim en compte que més del 25% de la superfície emergida del nostre planeta està coberta de muntanyes, les conseqüències d’aquest estudi són molt interessants.

Extrapolant les dades de l'anterior estudi a més d’1,8 milions de cursos fluvials d'arreu del món, i amb dades de torrents de les principals muntanyes del món, els investigadors de l'SBER van publicar un nou estudi el mes d'octubre del mateix any (8) (9):

Les muntanyes cobreixen el 25% de la superfície terrestre i els seus cursos fluvials aporten més d’un terç de l’escorrentia global dels rius del món. En mitjana, i per m², aquests rius tenen una taxa d’emissions de CO₂ més alta que altres rieres i cursos fluvials situats a les terres baixes. La turbulència de les seves aigües, lligada al pendent de les muntanyes, és una de les causes. Així, tot i que només representen el 5% de la superfície de tots els rius del planeta, aquests torrents podrien ser responsables entre el 10 i el 30% de les emissions mundials anuals de CO₂ de totes les xarxes fluvials.

Des de fa uns anys, sabem que l’aigua dolça emet CO₂ en el mateix ordre de magnitud que l'absorbeixen els oceans, però mai no havíem valorat amb precisió quina era la part que estava lligada als cursos fluvials de muntanya (...) Les nostres anàlisis suggereixen que l’origen del CO₂ emès per les rieres de muntanya podria ser geològic, sobretot per la quantitat de roques calcàries presents a moltes de les conques hidrogràfiques que drenen aquestes rieres.

Finalment, a un estudi publicat el passat mes d'abril, un equip d'investigadors de l'SBER, entre els quals es troba Lluís Gómez-Gener, aportava noves descobertes als treballs de recerca (10) (11). Si fins ara només s’havien tingut en compte les mesures diürnes per a l'estimació del CO₂ emès pels torrents i rius de muntanya, els investigadors de l'SBER havien descobert que les emissions de CO₂ són un 27% més elevades durant la nit. Una descoberta que els permetia corregir alguns errors potencialment significatius en el càlcul de les contribucions d'aquests cursos fluvials al cicle global del carboni.

El 90% de la recollida de dades s'havia fet entre les 8 del matí i les 4 de la tarda. Quan van comparar-les amb les dels sensors automàtics amb enregistrament continu de dades, van realitzar que només un 10% d’aquelles observacions recollien les emissions màximes de CO₂ que recollien els sensors automàtics. Això va fer que els investigadors de l'SBER complementessin les mesures manuals que prenien durant el dia amb les que prenien durant la nit els sensors automàtics. I això en un panell de 66 rius repartits arreu del món i en regions poc representades en els estudis precedents, com el Congo, l’Amazònia i diverses serralades. Gràcies a les noves dades recollides, van poder arribar a la conclusió que les emissions de CO₂ eren fins a un 27% més altes durant la nit que no pas durant el dia.

Bé, doncs. Gràcies als investigadors de l'SBER, ja sé quatre coses més que abans desconeixia. Si també és el teu cas, espero que t'hagi agradat llegir aquest article. Que tinguis un bon dia!

---

1. EPFL Innovation Park: Home page
2. Denis Bochatay et Jérôme Laffely: Inventaire cantonal des émissions de gaz à effet de serre, Quantis, 14.12.2017
3. Stream Biofilm and Ecosystem Research Laboratory (SBER): Home page
4. Après un hiver chaud, les ruisseaux alpins produisent plus de CO₂, EPFL Actualités, 09.06.2017
5. Ulseth, A.J., Bertuzzo, E., Singer, G.A. et al.: Climate-Induced Changes in Spring Snowmelt Impact Ecosystem Metabolism and Carbon Fluxes in an Alpine Stream Network. Ecosystems 21, 373–390 (2018). https://doi.org/10.1007/s10021-017-0155-7
6. L'EPFL fait une découverte sur le fonctionnement des ruisseaux alpins, EPFL Actualités, 18.03.2019
7. Ulseth, A.J., Hall, R.O., Boix Canadell, M. et al.: Distinct air–water gas exchange regimes in low- and high-energy streams. Nature Geoscience, 12, 259–263 (2019). https://doi.org/10.1038/s41561-019-0324-8
8. Les ruisseaux de montagnes émettent une quantité de CO₂ inattendue, EPFL Actualités, 18.03.2019
9. Horgby, Å., Segatto, P.L., Bertuzzo, E. et al.: Unexpected large evasion fluxes of carbon dioxide from turbulent streams draining the world’s mountains. Nature Communications 10, 4888 (2019). https://doi.org/10.1038/s41467-019-12905-z
10. Les cours d'eau émettent bien plus de CO₂ de nuit que de jour, EPFL Actualités, 16.04.2021
11. Gómez-Gener, L., Rocher-Ros, G., Battin, T. et al.: Global carbon dioxide efflux from rivers enhanced by high nocturnal emissions. Nature. Geoscience. 14, 289–294 (2021). https://doi.org/10.1038/s41561-021-00722-3