Figura conceitual mostrando diferenças entre lagos de bacia aberta (A) e fechada (B) e a produção de DOM recalcitrante (RDOM). Embora baseado no trabalho do presente estudo, este modelo conceitual provavelmente se aplica à maioria dos sistemas de água doce, sendo o tempo de residência da água uma variável importante. As bacias abertas estão fortemente conectadas às suas bacias hidrográficas e possuem tempos de residência curtos, o que proporciona CDOM e promove a diversidade microbiana. O CDOM absorve a radiação solar que diminui a radiação solar para maiores profundidades na coluna de água. A absorção de CDOM também leva à produção de espécies reativas de oxigênio que facilitam a degradação de DOC e o consumo por bactérias. A maior parte da produção de DOC por fitoplâncton e macrófitas é lábil (LDOM) e degradada por processos fotoquímicos e microbianos em principalmente outros compostos lábeis e CO2 , levando a pouca produção líquida do ecossistema devido a um equilíbrio entre fotossíntese (P) e respiração (R). Em bacias fechadas, lagos de longa permanência, as conexões com a bacia são cortadas com pouca CDOM e insumos microbianos. Portanto, os níveis de luz são mais altos no lago, aumentando o papel dos processos fotossintéticos e diminuindo a diversidade de micróbios capazes de degradar o DOC, permitindo P > R. Essas condições, juntamente com escalas de tempo mais longas para a degradação do DOM, levam ao aumento do tamanho dos pools de RDOM. Crédito:Cartas de Limnologia e Oceanografia (2022). DOI:10.1002/rs 2.10265
Quando queimamos combustíveis fósseis, não só produz dióxido de carbono, um fator de mudança climática, mas também consome o oxigênio que respiramos. No entanto, a quantidade de oxigênio em nossa atmosfera produzida pelas plantas é quase equilibrada pela quantidade consumida pelos animais, mantendo-a em torno de 21% da atmosfera. Isso levanta uma grande questão relevante para nossa sobrevivência e o futuro da biodiversidade:o que mantém os níveis de oxigênio em nossa atmosfera relativamente constantes?
O oxigênio ajuda a quebrar a matéria orgânica para liberar dióxido de carbono – um processo que você pode ver em uma pilha de compostagem no quintal. No entanto, em alguns lugares da Terra, a matéria orgânica, como restos de plantas, pode persistir por milhares de anos, apesar da presença de oxigênio abundante. O professor da Faculdade de Ciências Biológicas James Cotner quer entender melhor por que isso ocorre e suas implicações para o sequestro de carbono e as mudanças climáticas.
Em um estudo recente publicado na revista
Limnology and Oceanography Letters , Dr. Cotner e os coautores N.J. Anderson e Christopher Osburn amostraram lagos na Groenlândia, onde compostos orgânicos dissolvidos podem se acumular em concentrações 200 vezes maiores do que as concentrações nos oceanos. Alguns desses lagos ficam ao lado de lagos com concentrações muito mais baixas, e eles queriam entender por que a matéria orgânica é preservada em alguns lagos, mas não em outros. Eles mediram a salinidade dos lagos para determinar como os lagos estavam conectados às suas bacias hidrográficas e usaram datação por radiocarbono para medir a idade da matéria orgânica. "Nosso trabalho parece sugerir que a hidrologia e a luz solar podem ter um grande efeito no sequestro". diz Cotner.
Os pesquisadores descobriram que:
- Lagos menos salgados e bem conectados às bacias hidrográficas circundantes degradaram a matéria orgânica muito mais rapidamente do que os lagos um pouco isolados, ou seja, mais salgados.
- Exposure to sunlight and the production of metabolites by microbes when they are starved for nutrients likely facilitate organic matter accumulation in the less-connected lakes.
- Hydrology is a key part of the carbon cycle on Earth's surface, and both natural and human-driven processes like agriculture impact hydrologic connectivity with implications for both the carbon cycle and oxygen in our atmosphere.
- "We were somewhat shocked to find that the age of the dissolved organic matter correlated extremely well with the salinity of the lake water, suggesting that very old organic matter can persist in lakes that are not well-connected to their surrounding landscapes." said John Anderson, a co-author from Loughborough University.
Further research in this area could reveal more about how carbon sequestration occurs in nature, which could have implications for human efforts at carbon sequestration as well. "Our future work will be focusing on the importance of tannins, humic compounds and nutrients as well as the role of different soil microbes to the degradation of organic matter in freshwater," says Cotner.
+ Explorar mais Research brings better understanding of the stability of very old groundwater
