Een paar onderzoekers van de Universiteit van Delaware bestudeerden "blauwe koolstof" - de koolstof die is opgeslagen in kustecosystemen zoals mangrovebossen, kwelders of zeegrassen - als ze iets vonden dat niemand verwachtte te zien in een kwelder:grote hoeveelheden methaan in de bodem.

Angelia Seyfferth en Rodrigo Vargas van de afdeling Planten- en Bodemwetenschappen van het UD's College of Agriculture and Natural Resources leidden verschillende projecten in een kwelder en observeerden - vanuit verschillende hoeken - een voorheen niet-herkende potentiële bron van methaan, een belangrijk broeikasgas.

Kustecosystemen zoals kwelders, zeegrassen en mangroven zijn gebieden waar het land en de kustoceaan elkaar ontmoeten en waarvan bekend is dat ze grote hoeveelheden koolstof opslaan, ondanks hun kleine vertegenwoordiging over de hele wereld. Dit in vergelijking met de relatief grote hoeveelheid koolstof die is opgeslagen in bossen die een groter oppervlak van de aarde bedekken. Met andere woorden, je kunt meer koolstof opslaan in een hectare blauw koolstofecosysteem dan in een hectare van de meeste bossen.

Hoge concentraties methaan waren in deze kwelders niet gezien en ook niet verwacht, omdat werd aangenomen dat hoge sulfaatconcentraties in deze lage of geen zuurstofhoudende sedimenten de micro-organismen die methaan produceren zouden stoppen vanwege concurrentie tussen bodemmicroben. Het bodemmicrobioom is zeer divers, echter, en dit onderzoek heeft aangetoond dat micro-organismen op verschillende manieren methaan kunnen maken, kwelders kunnen hotspots van methaanproductie zijn en deze kustgebieden moeten in het licht van die nieuwe informatie worden onderzocht.

"Deze gebieden kunnen belangrijke bronnen van methaan zijn, een zeer krachtig broeikasgas, ' zei Seyfferth. 'En als we bedenken hoe het land zou kunnen veranderen, via beheer, zeespiegelstijging of klimaateffecten, Als we deze systemen nu begrijpen, kunnen we de toekomst beter voorspellen en erop voorbereiden."

Seyfferths studie, gepubliceerd in het tijdschrift Geochimica en Cosmochimica Acta , gekeken naar koolstofcycluspatronen op verschillende locaties van een schor op verschillende tijdstippen in de getijdencyclus.

Vargas' studie, gepubliceerd in de Journal of Geophysical Research-Biogeosciences , gekeken naar de biochemische factoren die in hetzelfde gebied spelen, kijken naar seizoensverschillen, getijdeninvloed en andere factoren.

Beide onderzoeken waren gericht op het St. Jones-reservaat, ten zuidwesten van Dover, Delaware, dat deel uitmaakt van het National Estuariene Research Reserve System.

En beide presenteerden een paradigmaverschuiving in ons begrip van methaan, wijzend op de noodzaak van meer onderzoek naar kwelders en hun implicaties voor beheer en wereldwijde milieuveranderingen.

"Een deel van het verhaal is waarom dat methaan er is, "Zei Vargas. "We dachten dat er geen methaan zou moeten zijn. Dat is wat we verwachtten. Dan beginnen we grote concentraties in de sedimenten te vinden - en dat is de eerste paradigmaverschuiving."

Seyfferth was in staat om biogeochemische mechanismen van methaanproductie te identificeren die door veel onderzoekers over het hoofd waren gezien, hij zei.

"En het tweede deel van het verhaal is wat er met dat methaan gebeurt, " zei hij. "Wat we in veel studies hebben gemist, zijn niet de verliezen van methaan uit de sedimenten naar de atmosfeer, maar de potentiële laterale verliezen van methaan naar de kustoceaan."

Seyfferth zei dat dat deels komt omdat de meeste onderzoekers monsters nemen uit toegankelijke gebieden waar ze niet in het moeras hoeven te komen - in de buurt van kreken of in de buurt van promenades, bijvoorbeeld. Haar team testte meer gebieden en dieper in de sedimenten.

"Gebieden verder weg van kreken hebben de neiging om de hele tijd onder water te staan, " zei ze. "Veel studies weerspiegelen niet het hele gebied van de kwelder .... Ze vonden geen methaan in verticale metingen en wisten gewoon niet dat het op diepte werd geproduceerd en ofwel in de oppervlaktesedimenten werd geconsumeerd of lateraal elders werd verplaatst."

Het vinden van deze laterale verschuiving suggereert dat methaan wordt geproduceerd door micro-organismen en met stromend getijdenwater van sedimenten naar kreken beweegt, die oververzadigd zijn met methaan en resulteren in onverwacht grote emissies van het wateroppervlak naar de atmosfeer.

Dat is nieuw.

"Het is niet zo dat methaan nu voorkomt en niet eerder, "Zei Seyfferth. "Het is gewoon dat mensen er niet diep genoeg naar zochten."

Deze bevindingen hebben enorme implicaties voor hoe dit type omgeving wordt beheerd, ze zei.

"Als in plaats van een reservaat te behouden, de kwelder wordt drooggelegd om een ​​nieuw pand aan het water te bouwen, een enorme pluim van methaan zal de atmosfeer instromen, ' zei Seyfferth.

Over een periode van 100 jaar, methaan is ongeveer 28 keer krachtiger dan koolstofdioxide als aardverwarmend gas, Vargas zei, wat betekent dat een beetje een krachtige milieustoot kan hebben.

"Het is belangrijk om te weten dat deze ecosystemen waardevol zijn, niet alleen voor het potentieel om koolstof op te slaan in vegetatie en in sedimenten, maar ook voor hun opslag van methaangas, " hij zei.

Dat wil niet zeggen dat kwelders als bronnen van vervuiling moeten worden beschouwd.

"Het mooie van wetenschappelijke ontdekkingen is begrijpen hoe een systeem werkt, "Zei Vargas. "Dit zijn prachtige ecosystemen, maar ze hebben mysteries. Die mysteries zijn er voor ons als mensen om ze te ontdekken en te leren hoe de aarde functioneert om een ​​betere toekomst voor iedereen veilig te stellen."