Desvendando o dilema da seca na Coreia do Sul:Os reservatórios podem ser uma fonte de carbono?
Esquema que descreve a evolução do papel dos reservatórios agrícolas no ciclo do carbono durante a seca severa em 2022. Crédito:POSTECH Os investigadores analisaram dados de quantidade e qualidade da água de reservatórios agrícolas domésticos para esclarecer os impactos hidrológicos de uma seca severa na degradação da qualidade da água.
Professor Jonghun Kam e Kwang-Hun Lee, Ph.D. estudante da Divisão de Ciência e Engenharia Ambiental da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang (POSTECH), os resultados da pesquisa foram publicados recentemente em Water Research .
A recente crise climática resultou em fenómenos meteorológicos extremos mais frequentes, como secas e inundações. Embora os modelos tenham delineado os efeitos previstos destes eventos extremos no ciclo global da água e no ciclo do carbono, os esforços para compreendê-los quantitativamente utilizando dados observacionais têm sido limitados pelos limitados grandes dados disponíveis sobre a quantidade e qualidade da água.
Durante a primavera, o início do plantio de arroz exige bastante água nos arrozais e campos na Coreia do Sul. Dado que a precipitação não é consistente de ano para ano e de estação para estação, mais de 3.000 reservatórios agrícolas em todo o país foram utilizados para a gestão dos recursos hídricos.
Os dados do nível de água dos reservatórios agrícolas monitoraram a quantidade de água disponível durante a época de plantio da cultura, com coleta adicional de dados sazonais de qualidade da água dos reservatórios desde 2020. Este conjunto de dados de nível nacional dos reservatórios oferece uma oportunidade única para investigar a dinâmica acoplada do ciclo da água e do carbono.
Em seu estudo, os pesquisadores utilizaram a análise rotativa de componentes principais para extrair os principais modos dos extensos conjuntos de dados de níveis e qualidade da água que abrangem informações sobre volumes de água e concentrações de carbono orgânico total (TOC) de mais de 2.200 reservatórios agrícolas na Coreia, abrangendo de 2020 a 2022.
Durante o período de estudo, os volumes dos reservatórios variaram de 289 a 360 toneladas métricas (10
6
t), as concentrações de COT variaram entre 3,54 e 4,60 mg/L, e as cargas de COT variaram de 1.165 a 1.492 toneladas.
O primeiro modo principal da análise rotativa de componentes principais revelou uma tendência notável:à medida que as temperaturas da água aumentaram e os níveis dos reservatórios diminuíram devido à seca na região sul da Península Coreana em 2022, houve um aumento correspondente nas concentrações de COT. No segundo modo principal, os pesquisadores observaram uma correlação significativa entre as flutuações nos níveis dos reservatórios na área central e as mudanças nas concentrações de TOC.
Além disso, a pesquisa descobriu que concentrações elevadas de COT foram observadas em uma região onde uma maior fração de área de arrozais circundava reservatórios agrícolas. Estas descobertas sublinham a potencial mudança do papel dos reservatórios agrícolas, de armazenamento de carbono para fonte de carbono que emite carbono para a atmosfera durante o período de seca severa.
O professor Kam afirmou:"Ao aproveitar big data de água e metodologias estatísticas avançadas, demonstramos quantitativamente alterações nos ciclos de água e carbono desencadeados por secas extremas."
“Isto sublinha a necessidade premente de desenvolver políticas ambientais e hídricas integrativas para dar prioridade tanto à quantidade como à qualidade, especialmente à medida que fazemos a transição para uma era neutra em carbono.”
