Los microorganismos tales como las bacterias y las algas unicelulares en los ríos y arroyos descomponen la materia orgánica que fluye río abajo. Convierten el carbono que contiene en dióxido de carbono que se libera a la atmósfera.
Las estimaciones recientes del equipo de Battin concluyen que hay un flujo neto de dióxido de carbono, desde todos los ríos y arroyos del mundo hacia la atmósfera, de, como mínimo, unos dos tercios a tres cuartos de gigatonelada de carbono por año. Este flujo no se ha tenido en cuenta en los modelos del ciclo global del carbono utilizados para predecir el cambio climático.
Durante mucho tiempo, se ha venido considerando a los ríos como tuberías inertes que reciben el carbono orgánico de la tierra y lo transportan al océano. Esta forma de pensar, sin embargo, ha cambiado radicalmente en los últimos años.
Battin sostiene que las últimas estimaciones de cuánto carbono de los ríos y arroyos se libera a la atmósfera son muy conservadoras. La cantidad actual probablemente está más cerca a las 2 gigatoneladas de carbono por año, según su opinión. "Nuestras estimaciones sólo consideran grandes arroyos y ríos, porque es muy difícil estimar el área total de la superficie de los arroyos pequeños con precisión. Por eso se excluyen los arroyos pequeños, aunque en términos de actividad microbiana, son más reactivos que los otros".
Dos gigatoneladas de carbono por año es cerca de la mitad de la producción primaria neta estimada de la vegetación mundial cada año. Darse cuenta de que esta cantidad de carbono puede estar ingresando en la atmósfera, en lugar de ser transportada al mar donde una parte es eliminada por organismos marinos y termina como sedimento, podría tener profundas repercusiones para la comprensión que la comunidad científica tiene del sistema como un todo.
El equipo de Battin también descubrió recientemente que las nanopartículas artificiales pueden amenazar seriamente a los microbios de agua dulce involucrados en el reciclaje del carbono. Se espera que las nanopartículas artificiales aumenten su presencia en el medio ambiente, pero por ahora es muy poco lo que se sabe acerca de cómo podrían afectar al funcionando de los ecosistemas.