Znaczące emisje gazów cieplarnianych z zalanych obszarów suchych w basenie Kati Thanda–Lake Eyre w Australii

Kiedy suche ziemie nagle wydychają

Znaczna część lądów Ziemi jest sucha przez większą część roku, a jednak te obszary mogą po rzadkich, intensywnych opadach przemienić się na krótko w rozległe, płytkie jeziora i mokradła. W tym badaniu zbadano, co dzieje się z powietrzem, którym oddychamy, gdy jedno z wielkich pustynnych dorzeczy w północnej Australii nagle się zalewa. Praca pokazuje, że te krótkotrwałe „wewnętrzne morza” mogą uwalniać zaskakująco duże wybuchy gazów cieplarnianych, co ma konsekwencje dla naszego rozumienia i przewidywania zmian klimatu.

Olbrzymi wewnętrzny basen budzi się

Basen Kati Thanda–Lake Eyre w centralnej Australii jest jednym z największych na świecie systemów bezodpływowych, obejmującym około jednej siódmej kontynentu. Większość czasu to krajobraz suchych koryt rzek, zakurzonych równin zalewowych i rozległego słonego jeziora. Na początku 2019 roku dwa duże wydarzenia deszczowe w północnych zlewniach basenu wysłały powoli płynące wody zalewowe na tysiące kilometrów w dół szerokich, płaskich systemów rzecznych. Przez miesiące zwykle suche równiny i dno jeziora były pokryte płytką wodą na obszarze, który czasami przekraczał 30 000 kilometrów kwadratowych. Ta rzadka transformacja stworzyła okazję do zmierzenia, ile dwutlenku węgla, metanu i podtlenku azotu przemieściło się z nowo zalanej powierzchni do atmosfery.

W pościgu za wodami powodziowymi z powietrza

Ponieważ basen jest odległy, a drogi stają się nieprzejezdne podczas powodzi, badacze użyli helikoptera i pojazdów do pobrania próbek wody na długości około 2200 kilometrów rzek, wód zalewowych, równin i jezior. Mierzyli rozpuszczone gazy w wodzie oraz podstawowe warunki, takie jak temperatura, zasolenie, tlen i przepływ. Na podstawie tych danych obliczyli, jak szybko gazy przechodzą z wody do powietrza nad różnymi typami zalanych krajobrazów, takimi jak szybko płynące koryta, powolne wody równin zalewowych i otwarta powierzchnia samego Kati Thanda–Lake Eyre. Następnie do śledzenia dziennego zasięgu mokrych lub zalanych obszarów w ciągu 2019 roku wykorzystano obrazy satelitarne NASA, co pozwoliło zespołowi przeskalować pomiary punktowe do całego basenu w okresie wilgotnym.

Ukryta chemia pod płytką wodą

Kiedy długo suche gleby zostają nagle przemoczone, materiał organiczny nagromadzony podczas suszy zaczyna się szybko rozkładać. Mikroby żywią się tym materiałem, zużywając tlen i uwalniając dwutlenek węgla. W warstwach nasyconych wodą, gdzie tlen trudno penetruje, inne mikroby wytwarzają metan i przekształcają azot w sposób, który może prowadzić do uwolnienia lub pochłaniania podtlenku azotu. W powodzi basenu Lake Eyre rzeki i świeże wody zalewowe były bogate w dwutlenek węgla i metan, podczas gdy rozległe równiny zalewowe łączyły dużą powierzchnię z silnym uwalnianiem gazów. Z kolei słone, główne jezioro produkowało bardzo mało metanu, prawdopodobnie dlatego, że jego ekstremalne zasolenie hamuje mikroby zwykle wytwarzające ten gaz.

Duże wyrzuty z miejsca pozornie pustego

Łącząc pomiary polowe z satelitarnymi szacunkami zalanego obszaru, badacze oszacowali, że w okresie wilgotnym 2019 roku basen prawdopodobnie uwolnił rzędu 127 teragramów dwutlenku węgla oraz mniejsze, ale wciąż istotne ilości metanu, jednocześnie faktycznie pobierając z atmosfery pewne ilości podtlenku azotu. Wyrażone jako wpływ klimatyczny w przeciągu 20 lat, netto efektem tych gazów było około 130 teragramów równoważnika dwutlenku węgla. Dla porównania, dwutlenek węgla emitowany podczas tej jednorazowej, trwającej miesiące fali zalewowej stanowił niemal trzy procent typowych rocznych emisji ze wszystkich rzecznych systemów śródlądowych świata i około jednej trzeciej rocznych emisji węgla ze spalania paliw kopalnych w Australii. W najwilgotniejszych dniach zalany krajobraz uwalniał do powietrza setki razy więcej węgla niż rzeki transportowały w dół w postaci rozpuszczonej.

Dlaczego te rzadkie powodzie mają znaczenie dla klimatu

Chociaż tak duże powodzie występują rzadko, mogą odgrywać nieproporcjonalnie dużą rolę w międzyrocznych wahnięciach globalnego bilansu węgla. Obszary suche obejmują niemal połowę planety i w miarę ocieplania się klimatu mają doświadczać dłuższych okresów suszy przeplatanych intensywniejszymi opadami. Wyniki z Lake Eyre sugerują, że gdy te regiony się zalewają, mogą stać się potężnymi, lecz krótkotrwałymi źródłami gazów cieplarnianych, które nie są obecnie dobrze odwzorowane w modelach klimatycznych ani sieciach monitorujących. Zrozumienie, jak często takie powodzie występują, jak długo utrzymuje się wilgoć na lądzie i jak reaguje na to roślinność, będzie kluczowe dla ustalenia, czy te wybuchy równoważą się w czasie, czy też dodają istotny dodatkowy impuls do globalnego ocieplenia.

Cytowanie: Eyre, B.D., Rosentreter, J.A. & Erler, D.V. Significant greenhouse gas emissions from flooded drylands in Kati Thanda Lake Eyre basin in Australia. Sci Rep 16, 9884 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35915-6

Słowa kluczowe: zalewanie suchych terenów, piki emisji gazów cieplarnianych, basen Lake Eyre, emisje z równin zalewowych, zmienność cyklu węglowego