Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng ao, cả tự nhiên và nhân tạo, đều có thể là nguồn phát thải ròng các khí nhà kính, đặc biệt là khí mê-tan. Bằng cách nghiên cứu tỷ lệ chôn lấp cacbon và phát thải khí nhà kính, nghiên cứu cho thấy các ao hồ có thể chiếm một phần lớn lượng khí thải mêtan toàn cầu và thu giữ một lượng lớn cacbon. Tuy nhiên, việc giải phóng khí mê-tan, một loại khí mạnh hơn carbon dioxide, vượt quá lượng carbon được cô lập bởi các ao này.
Nghiên cứu của Đại học Cornell cho thấy ao hồ có thể là nguồn phát thải ròng các khí nhà kính, đặc biệt là khí mê-tan. Giải quyết vấn đề phát thải khí mê-tan có khả năng biến các ao nuôi từ nguồn khí nhà kính thành các bể chứa khí nhà kính.
Mặc dù ao nhân tạo có thể vừa hấp thụ vừa giải phóng khí nhà kính, nhưng khi kết hợp lại, chúng có thể là nguồn phát thải ròng khí nhà kính, theo hai nghiên cứu liên quan của các nhà nghiên cứu tại Đại học Cornell.
Hai nghiên cứu này bắt đầu định lượng tác động đáng kể của ao tự nhiên và nhân tạo đối với lượng khí nhà kính toàn cầu và việc đo lường những tác động này vẫn chưa được hiểu rõ.
Meredith Holgerson, trợ lý giáo sư về sinh thái học và sinh học tiến hóa tại Trường Cao đẳng Nông nghiệp và Khoa học Đời sống, đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: "Các mô hình và dự báo khí hậu toàn cầu dựa trên các tính toán chính xác về lượng phát thải khí nhà kính và lượng lưu trữ carbon". Nicholas Ray, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại phòng thí nghiệm của Holgerson, là đồng tác giả của cả hai bài báo.
Tác động của ao và tỷ lệ chôn lấp carbon
Holgerson và các đồng nghiệp đã ước tính rằng các ao (được xác định là 5 ha trở xuống và có thể có 1 tỷ ao trên Trái đất) có thể chiếm 5% tổng lượng khí thải mêtan toàn cầu vào khí quyển. Tuy nhiên, do nhiều vùng nước không được đo chính xác nên con số thực tế có thể chỉ bằng một nửa hoặc gấp đôi tỷ lệ này. Đồng thời, có rất ít ước tính về tỷ lệ chôn lấp carbon trong ao.
Vào ngày 18 tháng 8, tạp chí "Limnology and Oceanography Letters" đã xuất bản một bài báo có tiêu đề "Tỷ lệ chôn lấp carbon cao liên quan đến sản xuất tự nhiên trong ao nhân tạo", nghiên cứu tỷ lệ chôn lấp carbon của 22 ao thí nghiệm Cornell. Những ao tương tự này (tổng cộng 50 ao) được xây dựng vào năm 1964 và cung cấp một môi trường được kiểm soát chặt chẽ với các hồ sơ chi tiết từ các nghiên cứu trước đó. Dữ liệu cho phép Holgerson và Ray đánh giá sự đóng góp của các hoạt động quản lý vào việc lưu trữ carbon.
Trong nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã xem xét các hoạt động quản lý trước đây đồng thời tiến hành đo đạc lõi trầm tích và độ dày trầm tích ở mỗi ao trong số 22 ao nghiên cứu. Họ đo lượng carbon trong trầm tích, ngoại suy các phép đo đó cho toàn bộ ao, sau đó chia số đó cho tuổi của ao để tính ra lượng carbon cô lập trên một mét vuông mỗi năm, một con số có cùng độ lớn như vùng đất ngập nước, rừng ngập mặn và cao hơn hồ.
Họ cũng phát hiện ra rằng tốc độ chôn lấp carbon bị ảnh hưởng bởi thực vật thủy sinh (những loài đủ lớn để có thể nhìn thấy), cá và lượng bổ sung nitơ cao so với phốt pho. Việc bổ sung đúng loại và tỷ lệ chất dinh dưỡng sẽ thúc đẩy cây phát triển, sử dụng carbon để tạo tế bào và khi cây chết, các chất dinh dưỡng này sẽ lắng xuống đáy ao.
Mặc dù dữ liệu về quá trình cô lập cacbon hữu cơ trong ao tự nhiên còn thiếu nhưng các nhà khoa học đã ngoại suy phát hiện của họ để ước tính tổng tỷ lệ chôn lấp cacbon trong các ao tự nhiên và nhân tạo trên toàn thế giới. Họ kết luận rằng các ao tự nhiên và nhân tạo chiếm từ 65% đến 87% tổng trữ lượng ước tính trong tất cả các hồ, cho thấy các nhà khoa học đang đánh giá thấp lượng carbon được cô lập bởi các ao hồ trên toàn cầu.
Những thay đổi theo mùa trong lượng khí thải
Nghiên cứu thứ hai, có tiêu đề "Sự biến đổi cao theo mùa trong phát thải khí nhà kính từ các ao xây dựng ôn đới", được công bố vào ngày 19 tháng 9 trên tạp chí Thư nghiên cứu địa vật lý, đã kiểm tra lượng khí thải nhà kính theo mùa (chủ yếu là carbon dioxide và metan) từ bốn ao thí nghiệm tại Đại học Cornell.
Trong nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã đo lượng khí thải từ các ao này khoảng hai tuần một lần trong thời gian không có băng vào năm 2021.
Lei, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: "Ước tính toàn cầu về lượng khí nhà kính trong ao rất không chắc chắn, một phần do thiếu các phép đo theo thời gian. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng khí mê-tan - một loại khí nhà kính nhiều hơn 25 lần mạnh hơn carbon dioxide - chiếm 10% tổng lượng khí nhà kính của mỗi ao hồ." "
Vào đầu mùa hè khi thực vật đang phát triển, ao hồ hấp thụ carbon dioxide và vào cuối năm khi thực vật phân hủy, chúng thải ra carbon dioxide. Khí mê-tan được thải ra trong suốt những tháng ấm áp, nhưng lượng phát thải hàng tuần rất khác nhau, cho thấy cần phải lấy mẫu thường xuyên để tính toán chính xác.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng khi nước được phân tầng (một lớp nước ấm nằm trên một đáy lạnh hơn) lớp), khí mê-tan có thể tích tụ, dẫn đến lượng phát thải khí mê-tan tổng thể cao hơn so với khi nước được trộn lẫn bởi gió hoặc làm mát đột ngột. Điều này là do các vi khuẩn đáy ao tạo ra khí mê-tan yêu cầu điều kiện oxy thấp và việc trộn lẫn sẽ phá vỡ các điều kiện này
Nếu kết quả từ cả hai.
Horgerson cho biết: "Nếu chúng ta có thể giảm lượng khí mêtan, chúng ta có thể biến những ao này từ nơi phát thải ròng thành nơi hấp thụ ròng. lượng khí thải."