https://frosthead.com

Kuinka kosteikot reagoivat ilmastomuutokseen?

Chesapeake-lahden rannalla sijaitsevassa vuorovesisuolassa kymmeniä läpinäkyviä koteloita on ruokojen ja ruohojen yläpuolella, ja ne näyttävät muukalaisen avaruusaluksen kylvämiltä korkean teknologian palloilta. Vain kuultavissa hyönteisten sumutuksesta, moottorit, jotka pyörittävät puhaltimia, uimalla kasveja kammioiden sisällä hiilidioksidikaasulla.

Tästä tarinasta

[×] SULJE

Kosteikot Smithsonianin ympäristötutkimuskeskuksessa. (Adam Langley, SI)

Kuvagalleria

Marylandin Edgewaterin Smithsonian Environmental Research Centerin (SERC) tutkijoille se on tulevaisuuden suota, sarja epätavallisia kokeita, joilla simuloidaan ilmastomuutoksen ja veden pilaantumisen vaikutuksia elintärkeään ekosysteemiin. "Mitä teemme täällä, tutkimme kasviprosesseja ennustamaan tämänkaltaisten kosteikkojen - ja vuoroveden kosteikkojen olosuhteet kaikkialla - noin 100 vuodessa", keskipisteen tutkija Patrick Megonigal kertoo astuessaan rantatietä pitkin 166 hehtaarin suolla.

Kenttätutkimus, joka alkaa vuonna 1987 aloitetusta kokeesta, on ainoa laatuaan maailmassa, jossa tutkitaan kuinka useat tekijät, kuten ilman ja veden epäpuhtaudet, vaikuttavat vuoroveden kosteikkoihin - uppoutuneisiin ekosysteemeihin, joista tulee entistä tärkeämpi puskuri myrskyjen ja merenpinnan nousun, joiden ennustetaan seuraavan ilmaston lämpenemistä.

PVC-putkistoista ja kirkkaasta muovilevystä valmistettu kukin avoin kotelo on hyökkäyksen alla olevan suon mikrokosmos. Kerran kuukaudessa SERC: n tutkijat puristavat typpirikkaan veden koteloiden maaperään toistaakseen lannoitteiden valumisen, joka vuotaa yhä enemmän vesistöihin kuten Chesapeake. Kasvit altistetaan hiilidioksidipitoisuudelle, joka on noin kaksi kertaa niin suuri kuin nykypäivän ilmakehässä; tutkijat ovat ennustaneet, että korkeampi taso on normi vuoteen 2100 mennessä, lähinnä fossiilisten polttoaineiden palamisen takia. Kaasu tulee samoista säiliöistä, joita käytetään virvoitusjuomakoneissa. "Myyjämme kertoo meille, että käytämme enemmän hiilidioksidia kuin Camden Yards", Megonigal kertoo Baltimore Oriolesin ballparkista. "Laskenninkin, kuinka monta virvoitusjuomaa on, ja se on vaikuttavaa: noin 14 miljoonaa 16 unssia pulloa."

Kasvit tietysti vaativat hiilidioksidia ja typpeä. Mutta SERC: n tutkimuksissa on todettu muun muassa, että jotkut kasvilajeet kasvavat nopeammin, kun ne altistetaan korkeammalle hiilidioksidille ja typelle, kun taas toiset osoittavat vain vähän vastausta, dynaamista, joka voisi muuttaa suon yleistä rakennetta. Silti seurausten ennustaminen on vaikeaa. Nämä ylimääräiset ravinteet lisäävät kasvien kasvua ja maaperän muodostumista, mikä saattaa estää merenpinnan nousua. Mutta typpi lisää myös mikrobien aktiivisuutta, nopeuttaa biomassan hajoamista maaperässä ja vähentää kosteikkojen kykyä toimia hiilinieluina hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi.

Viime aikoina tutkijat tutkivat kolmatta ympäristövaaraa: invasiivista lajia. Korkea, sulkainen ruoho Phragmites australis toi Euroopasta 1800-luvun lopulla käyttämällä sitä pakkausmateriaalina aluksissa. Toisin kuin Phragmitesin kotoperäisissä kannoissa, eurooppalaisesta versiosta on tullut yksi Yhdysvaltain itäosien pelätyimmistä hyökkäyksistä, joka syrjäyttää aggressiivisesti alkuperäislajit. SERC-suolla invasiiviset phragmitit kattavat nyt 45 hehtaaria, noin 22 kertaa enemmän kuin vuonna 1972.

Kasvihuonekokeissa Megonigal ja hänen kollegansa totesivat, että ilman ja veden pilaantuminen on apu eurooppalaisille memmeille . Korotetulla hiilidioksidilla se kasvatti paksumpia lehtiä, mikä mahdollistaa nopeamman kasvun ilman vettä; korotetulla typellä se käytti vähemmän energiaa juurten kasvattamiseen ja enemmän versojen kasvamiseen. Se oli ”vankempi melkein jokaisessa mitatussa kasviominaisuudessa, kuten koko ja kasvunopeus”, Megonigal sanoo.

Suon kammioissa Phragmites- kokeilut näyttävät ikkunalta toivomattomaan tulevaisuuteen: täydellinen ilmastonmuutoksen myrsky, vesien pilaantuminen ja eksoottiset lajit, jotka ovat valmiita osumaan kosteikkoihin itärannikolla ylös ja alas. Phragmites- hyökkäys, Megonigal toteaa, "sillä on" asteittainen vaikutus ", ja sillä on vaikutuksia ruokarainoihin ja villieläinten biologiseen monimuotoisuuteen yleisesti."

Kuinka kosteikot reagoivat ilmastomuutokseen?