Toen orkaan Dorian in de eerste week van september langs de oostkust raasde, de plaatsen waar mensen wonen en werken in verschillende staten werden bedreigd. De eerste beschermingslijn tegen stormschade bestond uit begroeide kustecosystemen, waaronder bijna 300, 000 acres van kwelders in Georgië.

De kwelder, zeegras, en mangrove-ecosystemen die de dupe zijn van beukende golven zijn dat niet, echter, immuun voor schade. Steeds frequentere en hevigere stormen, in combinatie met de stijgende zeespiegel, breken en eroderen deze ecosystemen, een bedreiging vormen voor hun vermogen om kustgemeenschappen te beschermen en te fungeren als een wereldwijd belangrijk koolstofreservoir in de bodem.

Kustkwelder, zeegras- en mangrove-ecosystemen - bekend als blauwe koolstofecosystemen - zijn goed voor een klein deel van het landoppervlak van de wereld, maar slaan per oppervlakte-eenheid meer koolstof op dan bossen. Een nieuwe door de Universiteit van Georgia geleide onderzoeksstudie benadrukt het belang van inzicht in de waarde van koolstof begraven langs de kusten wereldwijd - hoeveel er is en hoe het het beste kan worden beschermd.

Het artikel, gepubliceerd in Natuur Geowetenschappen , legt het belang uit van blauwe koolstofecosystemen en de noodzaak om de processen die de opslag van koolstof in de bodem bevorderen beter te begrijpen en hoe verstoringen, zoals orkanen, gevolgen hebben voor de bewaring op lange termijn. Deze informatie is van cruciaal belang om te voorspellen hoe goed blauwe koolstofecosystemen kustgemeenschappen in de toekomst zullen beschermen en andere ecosysteemdiensten zullen leveren, zoals leefgebied voor recreatief en commercieel waardevolle vis- en schelpdiersoorten.

"Blauwe koolstofecosystemen zijn uniek omdat ze zich op het grensvlak land-zee bevinden, " zei Amanda Spivak, universitair hoofddocent aan de afdeling mariene wetenschappen van het UGA Franklin College of Arts and Sciences en hoofdauteur van het artikel. "We kunnen kijken naar mariene en terrestrische systemen voor begeleiding met betrekking tot de belangrijke mechanismen die van invloed zijn op het behoud van koolstof in de bodem, zodat we beter kunnen begrijpen hoe blauwe koolstofecosystemen werken en reageren op verstoringen."

Blauwe koolstofecosystemen bouwen letterlijk land op door atmosferische koolstofdioxide om te zetten in biomassa van planten en sedimentdeeltjes op te vangen die door getijden worden aangespoeld. De organische koolstof van dit materiaal kan op deze manier tijdelijk of duizenden jaren begraven blijven, afhankelijk van zuurstofniveaus en waterchemie die op hun beurt beïnvloeden hoe bacteriën toegang krijgen tot de koolstof. Een bodemmonster uit een moeras in Georgië, en een moeras in New England, en een moeras in Micronesië, zouden elk een grote variatie in koolstofopslagwaarde onthullen, of de koolstofvoorraad in de bodems van moerassen. Een prioriteit voor de onderzoekers is de noodzaak om de factoren te onderzoeken die die variabiliteit aandrijven.

De effectiviteit van deze ontbindingsmechanismen kan ook veranderen na verstoringen zoals grote stormsystemen, oprukkende ontwikkeling en zeespiegelstijging. In werkelijkheid, koolstofopslag in de bodem hangt nauw samen met het vermogen van moerassen en mangroven om de stijgende zeespiegel het hoofd te bieden.

"Het is verrassend dat we, na decennialang de koolstofdynamiek in getijdengebieden te hebben bestudeerd, nog steeds weinig begrijpen waarom koolstofaccumulatiesnelheden zo sterk kunnen verschillen tussen schijnbaar vergelijkbare systemen, " zei Charles Hopkinson, UGA hoogleraar mariene wetenschappen en co-auteur van de krant. "De relatieve hoeveelheid koolstof die is opgeslagen in de getijdengebieden in het noordoosten van Plum Island, bijvoorbeeld, is bijna vier keer groter dan in de wetlands van het Georgia Sapelo-eiland, toch zijn de snelheden van productie en ontbinding vergelijkbaar. Het raamwerk in dit artikel om te begrijpen waarom deze systemen verschillen, zal ons hopelijk in staat stellen om de effecten van klimaatverandering op getijdengebieden en hun relatieve bijdrage aan het verwijderen van CO te voorspellen ₂ uit de atmosfeer."

Deze kustecosystemen slaan koolstof op terwijl ze verticaal groeien door elk jaar een nieuwe bodemlaag aan te leggen. Maar ze trekken zich ook landinwaarts terug, waar ze vaak privé-eigendom tegenkomen als hardscape of gazon die in wezen een mechanisme blokkeren dat moerassen en mangroven gebruiken om zichzelf in stand te houden.

"Vanuit maatschappelijk oogpunt dat is een reden, bijzonder relevant op dit moment, dat we misschien willen nadenken over de processen die koolstof in deze systemen behouden, "Zei Spivak. "We willen ervoor zorgen dat ze doorgaan met het bouwen van de verticale hoogte die hen helpt gelijke tred te houden met het zeeniveau, en we willen ervoor zorgen dat de koolstof die daar is begraven daar blijft, zodat ze hun hoogte behouden en niet bijdragen aan het wereldwijde koolstofdioxidebudget."