小さな淡水域は、景観内の炭素代謝回転に関して過給された生態系です。それらはしばしば流域の最下点を形成し、体積に対する表面積の比率が高いため、落ち葉、表面流出、肥料の浸透、およびその他の人為的流出物を通じて、かなりの量の外部炭素と栄養分を受け取ります。
その結果、このような小さくて浅いシステムは、多くの場合、栄養分が非常に豊富で（富栄養）、高い生産率を誇っています。それらも非常に豊富です。表面積が 0.1 km 未満の水系は、世界の湖の表面積の約 20% を占めています。これらすべてにもかかわらず、世界の炭素収支の計算と温室効果ガスの排出率では長い間無視されてきましたが、研究者は最近、これらのシステム内で発生するプロセスを詳しく調べ始めています.
最近では、ライプニッツ淡水生態学および内陸漁業研究所 (IGB) とライプニッツ農業景観研究センター (ZALF) の研究者が共同で行った Landscales と呼ばれるプロジェクトが、2012 年に、カナダの小さな池における炭素隔離のプロセスと経路を調査しました。ドイツ、別名ケトル ホール (またはポット ホール)。このプロジェクトの目的は、これらのシステムの一次生産率を計算し、それらをより大きな水生生物の生産率と比較することでした。さらに、研究者らは、これらのシステムが炭素吸収源（堆積物に過剰な炭素を貯蔵する）または炭素源（有機炭素を処理して放出する）として機能するかどうかを理解するために、さまざまな生産者グループが隔離された炭素の全体的な運命にどのように影響するかを調査しました。二酸化炭素 (CO2 ) またはメタン (CH4 )).
しかし、研究は大きな課題を失っていませんでした。これらのやかんの穴は、大きな湖が機能しないのとまったく同じように機能します。基本的に、それらは非常に予測不可能です。体積が小さいため、気象条件の急激な変化や外部負荷の影響を受けやすく、水位の変動が激しく、非常に暑い夏や乾燥した夏には完全に枯渇することさえあります.
「最大の課題は、これらのケトル ホールの生産性を測定する適切な方法を見つけることでした」と、研究の筆頭著者である Garabet Kazanjian 氏は述べています。水生生態系の生産量を推定する最も一般的な方法:1956 年に Odom によって開発された Odom 技術は、日中の生産量と夜間の呼吸数を計算するために昼夜の酸素変動を記録することに基づいていますが、やかんの穴が特徴付けられていたため、この研究には適用できませんでした。長期間の無酸素によって。 Kazanjian が追加:
しかし、結果はやりがいがありました。全体として、ケトルホールの夏の総一次生産量 (GPP) 率は非常に高く、同様の温帯地域で最も生産的な水系に匹敵することがわかりました。大型植物（水生植物）、特に出現したものは、暖かい季節にシステム全体の生産に最大の貢献をしました。冬になると、気温の低下が大型植物の老化を早め、システム全体の GPP が大幅に低下し、システムの生産の大部分は付着植物 (水中の表面に付着した藻類、シアノバクテリア、バクテリアの複雑な混合物) によるものでした。
著者らはまた、夏と秋の間の炭素堆積物堆積と一次生産率との間に強い相関関係があることも発見しました。これは、当初の予想に反して、堆積物中の炭素の大部分（そこに埋もれる可能性がある）が、少なくとも測定が行われた季節中は、外部（異地性）の供給源ではなく、内部（自生性）の供給源からのものであることを示しています。高い堆積物堆積速度は、堆積物の無機化を制限する水柱の一般的な無酸素条件とともに、炭素埋没の可能性を高め、それによって炭素が除去され、CO2 .
ただし、やかんの穴が乾き始めると、酸素が突然豊富になるため、鉱化率が上昇し、埋もれた炭素が部分的に失われる可能性があります。この地域の将来の降水量が減少すると予測される (そして乾燥する頻度が高くなる) と、やかんの穴の炭素埋葬の可能性が急激に減少する可能性があります。
この研究は、複雑な炭素循環プロセスを理解する上で、ケトル ホールがいかにユニークで興味深いものであるかを浮き彫りにしました。それらの特徴的な高い一次生産率と独自の機能により、世界の炭素収支の見積もりでそれらを他の淡水システムと自動的にグループ化するか、それらを完全に無視することは誤りです.それどころか、これらの結果を裏付け、これらの浅瀬のプロセスをさらに深く掘り下げるために、より多くの努力がなされるべきです.
この研究、栄養素が豊富なケトルホールでの一次生産と栄養素と炭素の循環への影響は、最近ジャーナル Hydrobiologia に掲載されました。 .この作業は、ベルリンのフンボルト大学の Garabet Kazanjian によって主導されました。
