除其他外，水壩可作為飲用水，農(nóng)業(yè)灌溉或水力發(fā)電廠的水庫。到現(xiàn)在為止，人們一直認(rèn)為大壩是碳凈儲量。亥姆霍茲環(huán)境研究中心(UFZ)的研究人員與赫羅納加泰羅尼亞水研究所(ICRA)和巴塞羅那大學(xué)的西班牙科學(xué)家一起研究表明，水壩的碳排放量是其儲存的兩倍。該研究已發(fā)表在《自然地球科學(xué)》上。

溪流運(yùn)輸大量含碳物質(zhì)，包括葉子，樹枝和藻類。如果水被擋住，則材料逐漸沉降并積聚在水體的底部。Matthias Koschorreck博士解釋說：“由于缺乏氧氣，降解過程在那兒要慢得多。因此，釋放出的二氧化碳更少。所含的碳在大壩的沉積物中存儲的時間更長。” UFZ湖研究部的一名生物學(xué)家。“據(jù)推測，大壩儲存的碳量與溫室氣體釋放的碳量大致相同。”

但是，對于水體的碳平衡而言，不僅被水覆蓋的區(qū)域，而且由于水位下降而暫時變干的區(qū)域都起作用。Koschorreck的工作組在先前的研究中已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。如果先前被水覆蓋的含碳材料與大氣中的氧氣接觸，則會強(qiáng)烈推動降解過程，從而強(qiáng)烈推動二氧化碳的形成。前博士Philipp Keller說：“因此，干燥的水域釋放出的碳比水覆蓋的區(qū)域要多得多。” UFZ湖研究系的學(xué)生。“如果大壩釋放大量水，大面積區(qū)域?qū)⑼蝗槐┞?。但是在?jì)算碳平衡時并未考慮這些區(qū)域。

為了進(jìn)行調(diào)查，研究人員使用了基于衛(wèi)星圖像的數(shù)據(jù)庫。其中包含有關(guān)1985年至2015年全球約6,800個水壩的水面面積大小的月度數(shù)據(jù)。在這30年中，科學(xué)家們能夠準(zhǔn)確地確定何時，何地，以及多長時間未完全填滿水壩以及如何水壩。干旱地區(qū)很大。平均而言，儲層總表面的15%沒有被水覆蓋。科學(xué)家利用這個數(shù)字進(jìn)一步計(jì)算了這些區(qū)域的碳排放量。Koschorreck說：“我們的計(jì)算表明，大壩的碳排放被大大低估了。從全球平均水平來看，它們釋放的碳是其儲存的兩倍。” “他們作為全球碳循環(huán)中凈碳儲量的形象 必須重新考慮。”

數(shù)據(jù)還顯示，水壩水位波動的幅度取決于水壩的用途和地理位置。凱勒說：“與用于水力發(fā)電的水壩相比，用于灌溉的水壩的波動更為明顯。” “在年降水量模式較為統(tǒng)一的地方，例如在兩極附近和赤道附近，水位的大幅度波動要小于中緯度地區(qū)，在中緯度地區(qū)，大壩的面積通常干燥得更長久。 。”

研究小組以水壩為例，論證了干旱地區(qū)對水體全球碳平衡的影響。Koschorreck說：“我們希望我們的研究提高人們的認(rèn)識，在平衡天然內(nèi)陸水域的碳通量時也必須考慮干旱地區(qū)。” 新的發(fā)現(xiàn)也可以納入對大壩的氣候更友好管理中。例如，如果必須排放水進(jìn)行維護(hù)，則考慮碳排放的最佳時機(jī)是有道理的。如果在寒冷的季節(jié)而不是在夏天進(jìn)行工作，則暴露的含碳材料的降解過程會慢得多，碳排放量會低得多。

為了更好地了解大壩的碳平衡，科舍雷克的研究小組計(jì)劃仔細(xì)研究二氧化碳和甲烷的釋放以及植被在干燥地區(qū)碳循環(huán)中的作用。