science >> Wetenschap >  >> Natuur

De vingerafdrukken van koolstofputten aan de kust

Beoordeling blauwe koolstofvoorraad in mangrovebodems uit NE-Brazilië (staat Ceará). Krediet:D.J. Romero

Wist je dat carbon in het blauw wordt geleverd? Blauwe koolstof verwijst naar de koolstof in oceanen en kustgebieden. Deze ecosystemen zijn uitstekende koolstofputten - ze kunnen koolstof uit de atmosfeer efficiënt absorberen en opslaan.

En met een wereldwijde uitstoot van koolstofdioxide van meer dan 35 miljard ton in 2016, koolstofputten zijn belangrijker dan ooit.

Een nieuwe studie belicht een techniek die kan worden gebruikt om nauwkeurig de niveaus van bodemkoolstof in koolstofputten aan de kust te meten, zoals mangrovebossen.

"Het nauwkeurig en economisch kunnen meten van het koolstofgehalte in de bodem is van vitaal belang voor mangroveherstelprojecten en andere instandhoudingsinitiatieven, " zegt Gabriel Nóbrega, een auteur van de nieuwe studie.

Vroeger, onderzoekers hebben de techniek gebruikt - diffuse reflectiespectroscopie, of DRS - om koolstof in droge bodems te meten. "Weinig studies hebben het getest in wetlands aan de kust of in mangrovegronden, " zegt Nobrega, een onderzoeker aan de Universiteit van São Paulo in Brazilië.

Onderzoekers hebben het een uitdaging gevonden om exacte niveaus van bodemkoolstof in kustgebieden te meten, zoals mangrovebossen. Voor droge bodems zijn traditionele methoden ontwikkeld om het koolstofgehalte in de bodem te meten. Ze werken niet allemaal in de natte bodems van mangrovebossen.

Nóbrega en zijn collega's testten DRS op grondmonsters van drie mangrovebossen in het noordoosten van Brazilië.

Onderwater zeegrasweiden bodembemonstering voor de kwantificering van blauwe koolstofvoorraden. Krediet:Gabriel N. Nóbrega

Ze ontdekten dat DRS een nauwkeurigere en efficiëntere methode kan zijn in vergelijking met meer conventionele benaderingen om koolstofniveaus in mangrovebodems te bepalen.

Naast een hogere nauwkeurigheid, het gebruik van DRS om het koolstofgehalte in de bodem te meten heeft nog andere voordelen. Conventionele methoden kunnen duur zijn, tijdrovend, of giftig. "DRS is snel, niet duur, en niet giftig, " zegt Nóbrega. "Dat maakt het mogelijk om meer metingen te doen en nauwkeuriger te zijn."

DRS-technologie werkt op dezelfde manier als wij zien. Licht uit een bron, zoals de zon, raakt een voorwerp, zeg maar een bloem. Een deel van het licht wordt geabsorbeerd, en een deel weerspiegeld. Het licht dat wordt gereflecteerd, wordt opgevangen door onze ogen. Onze ogen werken als sensoren, en, voila, wevoila! We zien een bloesem.

En met DRS? Onderzoekers richten zich op een bodemmonster met licht van een bekende golflengte, meestal 350-2500 nanometer. Dit licht interageert met bodemverbindingen, inclusief organische koolstof en andere elementen. Sensoren vangen het gereflecteerde licht op, waarmee onderzoekers reflectievingerafdrukken kunnen maken.

Deze reflecterende vingerafdrukken zijn belangrijk. "Met behulp van deze vingerafdrukken, we kunnen bodemeigenschappen bestuderen en koolstofniveaus meten zonder chemische analyses te hoeven doen, " legt Nóbrega uit.

DRS is mogelijk nauwkeuriger dan conventionele technieken bij het meten van het koolstofgehalte van natte mangrovegronden. Deze gronden zijn vaak verzadigd met water. Dat kan leiden tot relatief lage zuurstofniveaus. De chemische reacties die plaatsvinden in zuurstofarme omgevingen kunnen uiteindelijk leiden tot koolstofmetingen die met conventionele methoden zijn gedaan.

Hoewel de eerste resultaten met DRS bemoedigend waren, Nóbrega zegt dat er nog veel werk aan de winkel is. Bijvoorbeeld, mangrovebossen over de hele wereld zijn zeer variabel. Hun bodem kan verschillen in verschillende kenmerken, zoals korrelgrootte en zout- of mineraalgehalte. Onderzoekers zullen rekening moeten houden met deze verschillen wanneer ze DRS gebruiken om koolstofniveaus te meten.

Nóbrega hoopt een bibliotheek met bodemreflectie-vingerafdrukken op te bouwen voor mangrovebodems over de hele wereld. Hij wil niet stoppen met mangrovegronden, Hoewel. "Uiteindelijk, we willen uitbreiden naar andere kustgebieden, zoals kwelders, zeegrassen, en wadplaten, " hij zegt.

Eventueel, misschien is het mogelijk om een ​​drone uit te rusten met de benodigde sensoren. "Dan zouden we vitale informatie kunnen verkrijgen zonder gevoelige ecosystemen te verstoren, ", zegt Nóbrega. "We konden de koolstofniveaus in grote, ontoegankelijke gebieden."