Met behulp van technologie, mensen kunnen vrijwel elk deel van het oppervlak van onze planeet doorkruisen. Maar dieren en planten zijn minder mobiel. De meeste soorten kunnen alleen leven in zones waar temperatuur en regen binnen bepaalde grenzen vallen.

Naarmate regio's warmer worden door klimaatverandering, planten en dieren in die gebieden zullen ofwel naar een meer geschikt klimaat verhuizen of worden vervangen door nieuwkomers die goed zijn aangepast aan de nieuwe omstandigheden. Deze veranderingen vinden al plaats. Bijvoorbeeld, veel planten, dieren en vogels op het noordelijk halfrond hebben hun leefgebied naar het noorden verschoven.

Mijn onderzoeksteam bestudeert mangroven - zouttolerante bomen met takken die als dichte jungle-gyms in elkaar verstrengelen. Mangroven langs de kustlijnen van de wereld en geven de voorkeur aan warme temperaturen, dus zijn ze van oudsher beperkt tot subtropische en tropische omgevingen. Maar ze hebben veel eigenschappen die hen in staat hebben gesteld om grote klimaatveranderingen in het verleden te overleven. Nutsvoorzieningen, als voorbode van klimaatverandering, mangroven breiden zich uit van tropische gebieden naar gematigde gebieden. Wetenschappers vinden ze op steeds hogere breedtegraden in Noord-Amerika, Zuid-Amerika, Azië, Afrika, Australië en Latijns-Amerika.

Werken met andere ecologen in de schaduw van het enorme lanceercomplex in het Kennedy Space Center in Florida, we hebben ontdekt dat mangroven in slechts zeven jaar in overvloed met 70 procent zijn toegenomen over een oppervlakte van 567 vierkante kilometer. Dit is een dramatische verandering in de plantengemeenschap langs dit deel van de Atlantische kust. In tegenstelling tot veel andere effecten van klimaatverandering, we verwachten dat deze verschuivende reeksen enkele voordelen zullen opleveren, inclusief verhoogde koolstofopslag en bescherming tegen stormvloeden.

Reizen over het water

Planten kunnen minder bewegen dan dieren, maar sommige – vooral mangroven – kunnen zich over duizenden kilometers via het water verspreiden. Mangroven laten voortplantingsstructuren vrij die propagules worden genoemd, vergelijkbaar met zaden, die nieuwe planten kunnen produceren. Ze drijven en worden verspreid door oceaanstromingen en, soms, grote stormen. Terwijl mangrove zich langs de Atlantische kust naar het noorden voortdrijft, ze bereiken gebieden waar wintervorstgebeurtenissen die hen zouden kunnen doden, minder vaak voorkomen als gevolg van klimaatverandering. Soortgelijke bewegingen vinden plaats op andere locaties over de hele wereld.

In de Golf van Mexico en Florida, mangroven worden steeds vaker aangetroffen in gebieden die recentelijk werden gedomineerd door kwelders, die meestal voorkomen in koelere zones. Met behulp van satellietbeelden en veldstudies op het land in onze lopende studie van mangroven, we kunnen deze verspreiding van mangroven sneller zien gebeuren dan we alleen op basis van klimaatgegevens hadden verwacht.

Hoewel deze verschuivingen waarschijnlijk ook in het verleden hebben plaatsgevonden als gevolg van orkanen en bevriezingsgebeurtenissen, de recente veranderingen in het mangrovegebied zijn nog steeds dramatisch. Een studie uit Florida toont aan dat mangroven van noordelijke populaties zich eerder dan normaal kunnen voortplanten en grotere propagules kunnen produceren, die hen zou kunnen helpen om kwelders over te nemen.

Kusten stabiliseren

In een recente modelleringspoging, we hebben onderzocht hoe mangroven de NASA-faciliteiten in het Kennedy Space Center beschermen. We ontdekten dat een 2 meter brede strook mangroven langs de kust de golfhoogte met 90 procent kan verminderen. In tegenstelling tot, er is 20 meter kwelderhabitat nodig om de golven met dezelfde hoeveelheid te verminderen. Andere studies hebben aangetoond dat mangrovebossen de schade aan de kustlijn hebben helpen verminderen tijdens de catastrofale tsunami in de Indische Oceaan in 2004 en de tropische storm Wilma in Belize in 2005.

Mangroven over de hele wereld zijn sterk verminderd door menselijke activiteiten, met name ruimte voor aquacultuur. Wetenschappers schatten dat tussen 1980 en 2000 ten minste 35 procent van de wereldwijde mangrovehabitat verloren is gegaan. Een recente schatting suggereert dat de ontbossing van mangroves in de afgelopen decennia drie tot vijf keer sneller is geweest dan die van andere bossen over de hele wereld.

Alle soorten wetlands aan de kust helpen miljoenen dollars aan schade door overstromingen te voorkomen en honderden uren arbeid te besparen om stormschade te herstellen. In veel delen van de wereld zijn er inspanningen voor het herstel van mangroves aan de gang, inclusief de monding van Tampa Bay en Zuid-China, maar sommige projecten zijn grote mislukkingen geworden. Slagen, deze initiatieven moeten rekening houden met de behoeften van mangrovehabitats, vooral hydrologie.

Hoewel mangroven de kustlijnen nog effectiever kunnen beschermen dan kwelders, het is belangrijk op te merken dat moerasplanten belangrijke leefgebieden vormen voor tal van soorten vogels en vissen. We weten nog niet hoe het deze dieren zal vergaan als mangroven moerassen vervangen, evenmin begrijpen we nog andere nadelen van verschuivingen in het plantenassortiment als gevolg van klimaatverandering.

Koolstof opslaan in overstroomde bodems

Voortdurende uitbreiding van de mangrove zou de koolstofopslag langs kustlijnen kunnen vergroten. Mangroven hebben een enorm vermogen om koolstofdioxide en andere broeikasgassen op te zuigen en ze duizenden jaren vast te houden in overstroomde bodems. Ze behoren tot de meest koolstofrijke tropische bossen en kunnen per gebied twee keer zoveel koolstof opslaan als kwelders. Tijdens normale groei, mangroven zetten koolstofdioxide snel om in biomassa. De verzadigde bodems waarin ze groeien bevatten weinig zuurstof, die bacteriën en schimmels nodig hebben als brandstof om dood plantaardig materiaal af te breken. In plaats daarvan, dit dode materiaal wordt in de bodem opgeslagen.

We schatten in één onderzoek dat de koolstofopslag van mangrove in het Kennedy Space Center in slechts zeven jaar met 25 procent toenam naarmate de mangrovebossen zich verspreidden. We concludeerden dat als de mangrove-uitbreiding ongecontroleerd zou doorgaan door bevriezingen in andere zuidoostelijke Amerikaanse wetlands, koolstofopslag in wetland zou kunnen leiden tot de opname van 26 miljoen ton koolstof in 2080. Dit komt overeen met iets meer dan 95 miljoen ton koolstofdioxide, dat is ongeveer 28 procent van Florida's totale uitstoot van broeikasgassen door menselijke activiteiten in 2010.

Het behoud van mangroven aan de kust verbetert de klimaatbestendigheid op verschillende manieren. Eerst, als de in deze bodems opgeslagen koolstof zou vrijkomen als koolstofdioxide en methaan, dit zou waarschijnlijk leiden tot een toename van de klimaatopwarming. Tweede, dezelfde processen die koolstof opslaan in wetlandbodems zorgen er ook voor dat deze wetlands sediment kunnen aangroeien en gelijke tred kunnen houden met de stijgende zeespiegel.

Kunnen mangroven deze diensten blijven leveren?

Planten en dieren verrichten veel ecosysteemdiensten voor mensen, van het bestuiven van gewassen tot het filteren van drinkwatervoorraden. Naarmate soorten over de hele wereld worden verschoven, het is van cruciaal belang om te begrijpen of deze diensten zullen afnemen of toenemen, en hoe we ze kunnen maximaliseren in een minder stabiele toekomst.

Mangroven leveren uiterst waardevolle diensten en kunnen zelfs nog belangrijker worden naarmate ze zich uitbreiden naar de polen. Maar volgens een recente studie, veel mangrove-ecosystemen bouwen niet genoeg nieuwe hoogte op om gelijke tred te houden met de zeespiegelstijging. Bij een nieuw project mijn onderzoeksgroep analyseert hoe variabel klimaat en mangrove-invasie de kustbeschermingscapaciteit van wetland-ecosystemen in Florida zullen veranderen. Met een beter begrip van dit proces, we kunnen strategieën ontwikkelen om deze waardevolle hulpbronnen te beschermen en te herstellen.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.