Kolomsättningen i små vattendrag i Himalaya: betydelse for jorderosion och klimatförändringar

Mark innehåller den största poolen av svårnedbrutet och "gammalt" organiskt kol (OC) vilket i nuläget inte aktivt deltar i den terrestra kolcykeln. En ökad vittring tillika en förändrad markanvändning påverkar denna pool genom en ökad risk för nedbrytning. En del av detta transporteras vidare och återfinns i vattendrag där det transporteras vidare som löst och partikulärt material. Förlusten av detta markbundna kol försämrar markens kvalitet och påverkar därmed jordbruket. Dessutom kan den OC poolen som nu bryts ned vara ett betydande tillskott av växthusgaser som man hittills inte har inkluderat i de globala kolmodellerna. I nuläget är kunskap om och förståelsen av dessa flöden ofullständig då det saknas tillräcklig kunskap om: 1) storskalig mobilisering av OC (flöde) från landmiljöer, och 2) effekter av OC poolen nedströms när den mobiliseras. På en global skala bidrar små bergsfloder (SMR) med 17-35% av den totala flodbelastningen av partikulärt material. Faktum är att dessa SMR innehåller stora mängder av mycket gammalt C som snabbt eroderas från berggrunden. I de flesta av dessa avrinningsområden bedrivs dessutom ett intensivt jordbruk vilket främjar erosion och gör dem extremt sårbara för ytterligare vittring och nedbrytning av markbundet OC. Trots detta är det långsiktiga utvecklingen av denna antropogent påverkade OC pool och dess inverkan på den globala C cykeln och framtidens klimat dåligt kända. Nepal är starkt beroende av dessa små vattendrag för att upprätthålla sin ekonomi. Dessa bergsfloder tillhandahåller de vattenresurser som krävs för jordbruket och för generering av vattenkraft. En hållbar utveckling av infrastruktur för dessa vattendrag kan vara en tillgång för tillväxt och fattigdomsminskning, och samtidigt spela en viktig roll i klimatanpassning och begränsning av klimatgaser. I detta föreslagna projekt kommer vi att undersöka två bifloder i Nepal och deras avrinningsområden. Andhi Khola och Tinau Rivers är båda bifloder till det Himalaya flodsystemet Kali Gandak i västra Nepal. De övergripande målen för vår studie är tvåfaldigt: att utveckla och implementera nya integrerade metoder för att undersöka de komplexa effekterna av naturliga och antropogena förändringar på OC flöde som transporteras genom SMR. att engagera lokalbefolkningen, och förbättra tvåvägskunskapsutbyte och strategier för hållbar utveckling i området. För att ta itu med dessa mål kommer vi att arbeta parallellt med vetenskapliga studier/mål och att initiera en utåtriktad verksamhet tillsammans med lokalbefolkningen. Det vetenskapliga programmet kommer att innebära en bedömning av förändrad markanvändning och släntstabilitet, erosion och vattenkvalitetsanalys. För detta arbete kommer vi att genomföra flera provtagningar längs vattendraget följt av olika geokemiska och multivariata statistiska analyser, samt modellering för att fånga det dynamiska samspelet mellan hydrologi, ekologi och förändrad markanvändning pga jorderosion och klimatförändringar. Systematisk övervakning och laboratorieanalyser som genomförs under projektet kommer att innebära nya och högupplösta rumsliga och temporala uppgifter om vittring och OC flöde i denna typ av vattendrag. GIS-baserade kartor kommer att presentera data på jorderosion, OC flux, markanvändning mönster och andra aspekter. Detta ambitiösa och tvärvetenskapliga samarbetsprojekt kommer att pågå under 4 år. En tvärvetenskaplig grupp forskare från Sverige, Nepal och Storbritannien kommer att leda projektet. Genom att involvera en bred expertis hjälper det att styra våra styrkor för att mobilisera, bygga, och ytterligare integrera olika kunskapsfält. Projektet omfattar även ett utbyte av doktorander och forskare. Resultatet av dessa studier kommer att bli tillgängliga för regionala miljömyndigheter för att ge underlag till deras kommande planering för utveckling av området. I projektet ingår kunskapsutbyte och kunskaps överföring. Centralt för våra ansträngningar för olika uppsökande v