science >> Wetenschap >  >> Natuur

Klimaatverandering:waarom we niet kunnen vertrouwen op hergroei van kusthabitats om de CO2-uitstoot te compenseren

Krediet:Akuditaputri/Shutterstock

Het verwijderen van enkele honderden miljarden tonnen koolstof uit de atmosfeer wordt nu noodzakelijk geacht om de ergste effecten van klimaatverandering af te wenden. Het gebruik van de natuur om dat doel te bereiken, door habitats te laten regenereren, lijkt een win-win-oplossing te bieden voor het milieu en het klimaat.

De sedimenten onder mangrovebossen, kwelders en zeegrasvelden zijn rijk aan organische koolstof die zich gedurende vele honderden jaren heeft opgebouwd. Bedrijven en staten die hun uitstoot van broeikasgassen zoals koolstofdioxide (CO₂) willen compenseren, onderzoeken manieren om dit te doen door het herstel van deze zogenaamde blauwe koolstofhabitats te financieren.

Veel academici en groepen uit de particuliere sector steunen het idee, ervan uitgaande dat de snelheid waarmee deze ecosystemen CO₂ uit de atmosfeer verwijderen, tot ver in de toekomst nauwkeurig kan worden voorspeld.

Wij zijn onderzoekers die bestuderen hoe het leven in de zee, de chemie en het klimaat op elkaar inwerken, en nadat we de processen hebben onderzocht waarmee kusthabitats planeetverwarmende gassen aanzuigen (en vrijgeven), zijn we niet overtuigd. Of het klimaat baat heeft bij het herstel van deze habitats, bijvoorbeeld door mangrovebomen te planten, is verre van zeker, en er is een reëel risico dat de schaal waarop ze de uitstoot kunnen verminderen enorm is oververkocht

Onze nieuwe analyse vond verschillende redenen waarom het extreem moeilijk is om onder de huidige omstandigheden een betrouwbaar cijfer te berekenen voor koolstofaccumulatie door kustecosystemen. We hebben dus een zeer wankele basis voor het berekenen van de toekomstige CO2-compensaties die restauratieprojecten in de komende 50 tot 100 jaar kunnen opleveren.

Een sedimentkern die bij vloed uit een kwelder is gehaald. Stephanie Nolte/Universiteit van East Anglia, auteur verstrekt

Oorzaken van onzekerheid

Schattingen van de snelheid waarmee blauwe koolstofhabitats CO₂ uit de atmosfeer verwijderen, lopen sterk uiteen. In honderden wetenschappelijke onderzoeken was er een 600-voudig verschil tussen de hoogste en laagste schattingen voor koolstofafzetting in kwelders, een 76-voudig verschil voor zeegrassen en een 19-voudig verschil voor mangroven.

Het toepassen van de gemiddelde waarde van al deze studies voor een bepaalde habitat is de gemakkelijkste kortere weg om de koolstofvastlegging te schatten die kan worden verwacht van een nieuw herstelproject. Maar de variabiliteit betekent dat de verwachte CO2-compensatie erg verkeerd zou kunnen zijn. En omdat er veel lage waarden worden gerapporteerd met slechts een paar zeer hoge, is er een veel grotere kans op overschatting van het klimaatvoordeel.

Zelfs over afstanden van slechts enkele kilometers bestaan ​​er verschillen in koolstofverwijderingssnelheden. Er zijn veel extra metingen nodig voor een geloofwaardige koolstofboekhouding, maar deze kosten tijd en moeite, waardoor de kosten van een restauratieproject stijgen.

Een kustzoutmoeras bij Stiffkey, North Norfolk, UK. Krediet:Dronegraphica/Shutterstock

De problemen gaan dieper dan dat. De koolstofbegraafsnelheden die in studies worden gerapporteerd, worden meestal indirect bepaald door sediment op verschillende diepten te bemonsteren om de leeftijd ervan te schatten. Gravende organismen verstoren en vermengen jongere en oudere lagen, waardoor fouten in dit dateringsproces worden veroorzaakt door sedimenten jonger te laten lijken en de snelheid van koolstofafzetting groter dan ze in werkelijkheid zijn.

Veel van de koolstof die in kustsedimenten is begraven, komt van elders, zoals grond die van het land wordt geveegd en door rivieren wordt meegevoerd. Het aandeel geïmporteerde koolstof kan slechts 10% of zelfs 90% bedragen. Geïmporteerde koolstof moet worden uitgesloten van schattingen die worden gebruikt in offset-boekhouding om te verduidelijken hoeveel er is begraven als gevolg van het herstel van de habitat en hoeveel er gewoon begraven zou zijn geweest, ongeacht.

Helaas kan geïmporteerde koolstof beter bestand zijn tegen verval. In een onderzoek op één kwelder nam het aandeel van 50% geïmporteerde koolstof nabij het sedimentoppervlak toe tot 80% in diepere lagen. Aangezien de diepere waarde de koolstofbegraafsnelheid van de habitat op lange termijn vertegenwoordigt, is de directe bijdrage van een herstelde habitat aan het verwijderen van koolstof misschien veel minder belangrijk dan gedacht.

Andere processen die moeilijk te kwantificeren zijn, kunnen de klimaatvoordelen van het herstel van blauwe koolstofhabitats eerder vergroten dan verminderen. Als plantenresten uit een kusthabitat naar zee worden weggespoeld in plaats van zich op te hopen in het sediment, kan het toch voor lange tijd ergens anders worden opgeslagen. Het kan bijvoorbeeld naar heel diep water in de open oceaan zinken. Maar wetenschappers weten niet genoeg over de hoeveelheden koolstof die doorgaans bij dergelijke processen betrokken zijn om ze goed te kunnen verklaren.

Apparatuur voor het meten van gasuitwisseling in het sediment van een Australisch mangrovemoeras. Credit:Judith Rosentreter/Southern Cross University, auteur verstrekt

Door een oliepalmplantage terug in een mangrovebos te veranderen of een kustgebied onder water te zetten om een ​​kwelder te maken, zou het land koolstof moeten ophopen. Maar datzelfde land zou ook meer methaan (ook wel moerasgas genoemd) en lachgas kunnen vrijgeven - beide krachtige broeikasgassen - zonder netto klimaatvoordeel.

Dat komt omdat deze gassen worden gevormd wanneer er onvoldoende zuurstof in de bodem of het sediment is, dezelfde omstandigheden die koolstofaccumulatie bevorderen. Technisch veeleisende metingen zijn nodig om erachter te komen wat er precies aan de hand is.

En dan zijn er nog de verkalkende dieren en planten die in deze habitats groeien, met name zeegrasweiden. De bandachtige bladeren van zeegras zijn vaak bedekt met een witte korst van gepelde wormen en verkalkte algen. Wanneer deze organismen hun calciumcarbonaatbedekking maken, wordt CO₂ geproduceerd.

Bij een onderwaterweide in Florida kwam meer CO₂ vrij dan door het zeegras zelf wordt afgevoerd. Op andere plaatsen kunnen omstandigheden een chemische reactie tussen opgelost CO₂ en carbonaat in het sediment bevorderen, met als gevolg extra koolstofopname. Nogmaals, er zijn geavanceerde metingen nodig op elke locatie om het belang van deze effecten te bepalen.

Mediterraan zeegras ingelegd met verkalkte algen en wormen met carbonaatschelpen. Krediet:David Luquet/CNRS &Sorbonne Universit, auteur verstrekt

Ten slotte is er de toekomst om over na te denken. Zullen herstelde kustecosystemen bestand zijn tegen de verwoestingen van klimaatverandering, waaronder hittegolven, stormen en zeespiegelstijging? En zullen ze voldoende goed worden beheerd om te beschermen tegen aantasting door landbouw, aquacultuur, toerisme en andere industrieën en activiteiten die het leefgebied mogelijk hebben doen verdwijnen?

Er moet nog steeds alles in het werk worden gesteld om het wereldwijde verlies van kustvegetatie een halt toe te roepen en waar mogelijk ongedaan te maken. Blauwe koolstofhabitats zijn immers meer dan koolstofputten - ze beschermen ook gemeenschappen tegen stormen, voeden de biodiversiteit en soorten waarop de visserij zich richt, en verbeteren de waterkwaliteit.

We hopen vurig dat toekomstige bescherming van blauwe koolstofhabitats effectief zal zijn en dat de opwarming van de aarde onder de drempels kan worden gehouden die als cruciaal worden beschouwd voor hun overleving, variërend van 2,3 ° C tot 3,7 ° C boven het pre-industriële niveau. Helaas is dat verre van zeker. En als die temperatuurdrempels worden overschreden, kunnen nieuw opgehoopte koolstofvoorraden worden teruggebracht naar de atmosfeer wanneer de vegetatie er niet meer is om te voorkomen dat het sediment erodeert.

Aangezien de omvang van de koolstofverwijdering en -opslag op lange termijn door blauwe koolstofhabitats zo onzeker is, is het te riskant om erop te vertrouwen als een middel om aanhoudende emissies te compenseren. De gevolgen van het niet leveren zijn te groot. De prioriteit moet daarom zijn om de emissiereducties te verdubbelen, alleen met behulp van koolstofverwijderingsmethoden om netto nul te bereiken waar we er zeker van zijn dat ze zullen werken. + Verder verkennen

Koolstofverwijdering met behulp van 'blauwe koolstof'-habitats kan 'onzeker en onbetrouwbaar' zijn

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.