Spatio-temporal variability of carbon dioxide and methane emissions from a Mediterranean reservoir

• Autores: Jorge Juan Montes Pérez, Biel Obrador Sala, Teresa Conejo Orosa, V. Rodríguez, R. Marce, C. Escot, Isabel Reyes, Jaime Rodríguez Martínez, Enrique Moreno Ostos
• Localización: Limnetica, ISSN 0213-8409, Vol. 41, Nº. 1, 2022, págs. 43-60
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Variabilidad espacio-temporal en las emisiones de dióxido de carbono y metano desde un embalse mediterráneo
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• Resumen
  • español

    Los embalses constituyen una fuente significativa de dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4) a la atmósfera, y resulta necesario alcanzar una cuantificación precisa de la magnitud a escala anual de las emisiones de estos gases de efecto invernadero desde este tipo de ecosistemas. Dicha cuantificación debería considerar la variabilidad espacial y temporal en los flujos de gases de carbono desde los embalses. Además, es también necesario profundizar en la investigación sobre emisiones de CO2 y CH4 desde los embalses mediterráneos. En este trabajo se midieron simultáneamente el flujo de CO2 y las emisiones difusivas y ebullitivas de CH4 en las zonas fluvial y limnética de un embalse mediterráneo (El Gergal, España) a lo largo de un ciclo anual completo, con el objetivo de cuantificar sus magnitudes, explorar su variabilidad espacial y temporal, e investigar los principales factores limnólogicos e hidrológicos que regulan estos flujos gaseosos en el embalse. Nuestros resultados demuestran que durante el año de estudio la zona fluvial de El Gergal constituyó un sumidero de CO2, mientras que la zona limnética fue una fuente de este gas a la atmósfera. Además, ambas zonas constituyeron fuentes de CH4. Los flujos de CO2 y CH4 en el embalse se caracterizaron por una notable variabilidad temporal, con diferencias significativas entre los periodos de mezcla y estratificación térmica. Los flujos de CO2 se relacionaron significativamente con la concentración de clorofila a y el pH en superficie, lo que sugiere que la producción primaria juega un importante papel como proceso regulador de las emisiones de este gas en el embalse. Las emisiones de CH4 estuvieron reguladas por la concentración de CH4 en el hipolimnion, así como por factores de hidrológicos susceptibles de ser afectados por el cambio climático, tales como la tasa de renovación del agua y la profundidad.

  • English

    Freshwater reservoirs constitute a significant source of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4) to the atmosphere, and a precise quantification of the magnitude of these greenhouse gas emission on an annual scale is required. This quantification must consider both temporal and spatial variability of reservoir carbon gas fluxes. In addition, it is relevant to reinforce research focusing on the emission of CO2 and CH4 in Mediterranean reservoirs. Here, we simultaneously measured CO2 fluxes and CH4 ebullitive and diffusive emissions in the riverine and lacustrine zones of a Mediterranean reservoir (El Gergal, Spain) throughout a complete year to quantify their magnitude, explore their spatial and temporal variability, and investigate the potential limnological and hydrological factors influencing gases emissions. Our results show that during the study year El Gergal riverine zone was a CO2 sink, while the lacustrine zone was a CO2 source. In addition, both areas were CH4 sources to the atmosphere. CO2 and CH4 fluxes in El Gergal showed a marked temporal variability, with significant differences between mixing and thermally stratified periods. CO2 emissions were significantly influenced by surface chlorophyll-a concentration and pH, suggesting the prevalent role of primary production as CO2 flux driver. CH4 emissions were influenced by hypolimnetic methane concentration and hydrological factors potentially affected by climate change, such as water renewal rate and water column depth.