瞭解鹽沼植物如何發出碳捕獲能力的訊號

瞭解鹽沼植物如何發出碳捕獲能力的訊號

海濱溼地,如海草林、紅樹林和鹽沼,在海岸線上扮演著不可或缺的角色,從為抵禦風暴洪水提供緩衝,到為生物提供基本領土,再到捕獲氣候碳。

我們仍在開始探索這些極其有用的環境中令人難以置信的活動,以及它們在緩解環境緊急情況中的作用,然而,康涅狄格大學的科學家們更接近於看到鹽沼植被、它們的細菌網路和植被如何幫助預見沼澤成為藍碳儲存庫的能力。這項檢查是在最近分發的日記河口和海岸。

“海濱沼澤逐漸被視為重要的生物系統,因為它們隔離並儲存了一噸碳。由於我們目前的環境緊急狀況,人們對理解這些藍碳生物系統的興趣在不斷擴大,”貝絲·勞倫斯說,他是農業、健康學院的共同創造者,自然資源學院自然資源與環境系、環境科學與工程中心溼地與植物生態學助理教授。

勞倫斯闡明瞭鹽沼是如何作為保護和開墾的中心環境填充的。它們是各種動物群的生存空間,包括像鹽沼麻雀這樣的瀕危物種。這些生物系統位於陸地和海洋的交界處,支援風暴能量併發揮其他重要的功能,類似於將大量的氮從水中排向河口,在那裡它可能以某種方式或其他方式導致藻芽和氧氣被剝奪“無人區”

進步促使水的發展變化(見側欄),勞倫斯說,潮汐有限的鹽沼往往變得不那麼刺鼻和潮溼,促使植物在那裡發展的變化。勞倫斯說,在這種鹽鹼條件下生長茂盛的植物可能很突出,與蘆葦相似,蘆葦已經成為海濱導演最糟糕的東西。

流動重建預計將重新連線從海洋上切下的沼澤,以改善領土。擴大街道、鐵路線或連線線下的河道規模,或消除潮汐入口,可以重建流動的河流和賴以生存的生物。

為了瞭解流動開墾如何改變碳迴圈和土壤生物,科學家們從康涅狄格州的幾個沼澤地區進行了研究,包括不太混亂的“參考”沼澤,以及過去曾經經過重建的有限沼澤。

“潮汐重建和未還原的參考對比碳厚度和多少碳是在泥土。極為有限的地區顯然已經有些乾涸,失去了一些碳,”勞倫斯說。

勞倫斯說,這是一個好兆頭,因為在潮溼的土壤中,生物體不像在乾燥的土壤中那樣有效地分離富含碳的植物材料,沿著這些路線,材料和其中的碳仍然存在。當生物體在更乾燥、含氧量更高的條件下吃掉植物物質時,碳就以碳氣體的形式流失到氣候中,這種迴圈稱為礦化。

潮汐重建沼澤和未受干擾沼澤之間的不同估計在分析人員估計中使用的邊界設定上非常相似,包括土壤科學、植物生物量和微生物網路。在任何情況下,植被帶之間都存在巨大的反差。

勞倫斯說:“我們看到的主要對比是跨工廠網路。”我們看到了微生物呼吸的反差,就像生活在不同植被帶的泥土中的微生物網路一樣。這些發現表明,這兩種植物和生物體對生態條件的反差作出了反應。”

有了關於哪些植物在哪裡生長的資訊,分析者們可以透過注意哪些植物是可用的,從而對沼澤內部的有機迴圈進行簡單的觀察。

勞倫斯說:“我認為從我們的調查中得出的一個重要結論是,這些植物群是水文和生物地球化學發生的可接受的標誌。”例如,當我們看到當地互花米草正在發育時,我們意識到這裡的氣候比蘆葦生長的地方更鹹。與更高、更乾燥的區域性區域相比,這些汙垢可能具有不同的細菌區域性區域結構和獨特的碳氮相互作用。”

勞倫斯說,考慮到鹽沼的重要性和額外開墾工作的要求,酋長們可以利用衛星象徵或機器人在更顯著的空間尺度上對植被進行觀察,以獲得發展條件的跡象,就像一個框架的碳捕獲量限值一樣。這有助於集中回收工作和檢查。

勞倫斯說:“管理者們真的熱衷於增加收入。”碳和補充迴圈的評估異常繁瑣和逐項列出,因此這項工作的一個重要結果是,鹽沼澤中的優勢植被可以作為一些生物地球化學措施的中介。我們需要仔細考慮如何使用我們的有限保護資金。”

不隨波逐流的代價

在二十世紀早期,由於人們對蚊蟲傳播疾病的恐懼,人們努力摧毀鹽沼,重建工作在過去很長一段時間裡一直在進行,以恢復這些基本網路。勞倫斯提出,在康涅狄格州,高厚度的改善擾亂了整個海岸,包括鹽沼。

“我們有成堆的人居住在海岸附近,街道、腳手架和鐵路經常橫穿我們的鹽沼。當這種情況發生的時候,你正在改變水文,因為他們會週期性地在街道或鐵路下面鋪設一條線,這樣水就可以在限制潮汐的情況下透過。我們從一條順水而下的幹流走到街道下面的一條細線上,這條細線改變了浸沒的重現性,也改變了流動的範圍。”