science >> Wetenschap >  >> Natuur

Klimaatverandering bedreigt 's werelds grootste koolstofopslag in zeegras

Organische koolstofopslag onder zeegrasweiden in Shark Bay. Organisch materiaal afgeleid van zeegraswortels, wortelstokken en bladscheden is ingebed in zandige sedimenten, vormen organische afzettingen van enkele meters dik. Krediet:Oscar Serrano

In de zomer van 2010-2011, West-Australië kreeg te maken met een ongekende hittegolf op zee die de watertemperatuur gedurende meer dan twee maanden twee tot vier graden Celsius boven het gemiddelde deed stijgen. Onderzoekers van het Institute for Environmental Science and Technology aan de Universitat Autònoma de Barcelona (ICTA-UAB) in samenwerking met wetenschappers uit Australië, Spanje, Maleisië, de Verenigde Staten en het Koninkrijk Saoedi-Arabië werden alert op grote kooldioxide (CO 2 ) emissies als gevolg van het verlies van zeegrasweiden in Shark Bay, een internationaal erkend werelderfgoedgebied en een van de grootste overgebleven zeegras-ecosystemen op aarde.

Het verlies van zeegras in Shark Bay na de hittegolf op zee van 2010-2011 heeft tot 9 miljoen ton CO . vrijgemaakt 2 in de atmosfeer gedurende de drie jaar na het evenement. Dit bedrag is ongeveer gelijk aan de jaarlijkse CO 2 output van 800, 000 woningen, twee gemiddelde kolencentrales of 1, 600, 000 auto's gereden gedurende 12 maanden. Het verhoogde mogelijk ook de jaarlijkse schatting van Australië van nationale veranderingen in landgebruik voor CO 2 uitstoot tot wel 21 procent.

Door ICTA-UAB en door Edith Cowan University (ECU) geleid internationaal onderzoek heeft geschat dat Shark Bay de grootste koolstofvoorraden heeft die zijn gerapporteerd voor een zeegras-ecosysteem, met tot 1,3 procent van de totale koolstof opgeslagen in zeegrasbodems wereldwijd.

Onderzoekers brachten in 2014 in eerste instantie 70 procent van dit UNESCO-werelderfgoed in kaart en vonden een verlies van 22 procent aan zeegrashabitat in vergelijking met de basislijn van 2002. gelijk aan een 1, 100 km2 verlies van weilanden. "De wijdverbreide verliezen in de zomer van 2010-2011 waren ongekend. Het nettoverlies aan zeegras ging gepaard met een dramatische verschuiving in de zeegrasbedekking. Wat overbleef was schaarser met 'dichte' zeegrasgebieden die waren afgenomen van 72 procent in 2002 tot 46 procent in 2014, " legt Ariane Arias-Ortiz uit, doctoraat kandidaat bij ICTA-UAB en eerste auteur van het werk.

"Deze afname is significant omdat zeegrasvelden tot de meest intense CO2-putten in de biosfeer behoren, waardoor ze de naam 'blauwe koolstofecosystemen' krijgen. Ze nemen CO . op en slaan ze op 2 in hun bodem en biomassa door middel van biosequestratie. De koolstof die in de bodem is opgesloten, kan daar millennia blijven als zeegras-ecosystemen, die deze bestanden fysieke bescherming bieden, intact blijven, " zegt professor Carlos M. Duarte, professor aan de King Abdullah University of Science and Technology en co-adviseur van de Ph.D. proefschrift van de hoofdauteur.

Stuk biologisch rijk, turfachtig sediment verzameld uit een zeegrasbed in Shark Bay. Krediet:Paul Lavery

Dr. Oscar Serrano, ECU-onderzoeker en ook een co-auteur voegt toe:"Als je een gebeurtenis hebt zoals de verliezen bij Shark Bay, u verliest niet alleen de voordelen van CO 2 opname door zeegrassen, maar ook door de zeegrassen vastgelegde koolstof wordt als CO weer in de atmosfeer vrijgegeven 2 wanneer de zeegrassen ontbinden."

"Hoewel zeegrasweiden vatbaar zijn voor herstel, belangrijker, we zouden moeten kijken naar het vermijden van het verlies van de koolstofvoorraden in zeegras omdat CO 2 De uitstoot van aangetaste zeegras-ecosystemen overtreft de jaarlijkse opslagcapaciteit van gezonde weiden aanzienlijk", besluit Arias-Ortiz.

"Met de voorspelde klimaatverandering om de frequentie van extreme weersomstandigheden te verhogen, de duurzaamheid van deze koolstofvoorraden wordt aangetast, verder benadrukkend het belang van het verminderen van de uitstoot van broeikasgassen en het implementeren van beheersmaatregelen om negatieve feedback op het klimaatsysteem te voorkomen."

Om de studie uit te voeren, onderzoekers gebruikten satellietbeelden die zijn verwerkt door het Department of Biodiversity, Behoud en attracties van West-Australië, in situ bemonstering van 50 locaties en bodemmodellering om hun berekeningen van potentiële CO . te maken 2 uitgave.

Terwijl het Shark Bay Marine Reserves Management Plan 1996-2006 bescherming biedt tegen lokale bedreigingen zoals overbevissing en de inbreng van nutriënten door de industrie, landbouw en toerisme, er is momenteel niets om de wereldwijde dreigingen aan te pakken, zoals hittegolven." We moeten meer inzicht krijgen in hoe zeegras ecosystemen, vooral degenen die dicht bij hun thermische tolerantiegrens leven, zal reageren op bedreigingen van wereldwijde veranderingen, zowel die van directe druk als die van interacties met lokale druk, " zei Prof. Paul Lavery ECU-onderzoeker en co-auteur.

"We hebben gezien hoe snel verliezen kunnen optreden, en eenmaal vernietigd, het herstelvermogen van zeegrasweiden is beperkt en traag, en hangt grotendeels af van de komst van zaden of zaailingen."

Plannen voor toekomstige rampen kunnen het verwijderen van zeegrasafval omvatten om fytoplanctonbloei en groei van algen te voorkomen, die zuurstof in de waterkolom verbruiken en licht dempen. Als zeegrassen verloren gaan, getroffen gebieden kunnen worden hersteld door opnieuw in te zaaien en opnieuw te bevolken met genetisch veerkrachtiger soorten zeegras.