https://frosthead.com

Hvordan vil vådområderne reagere på klimaændringer?

I en tidevandsmyr på bredden af ​​Chesapeake-bugten rager snesevis af gennemsigtige indhegninger over rør og græs, der ligner højteknologiske bælg frøet af et fremmed rumfartøj. Knap hørbar over insektens brummer, motorer driver hvirvlende ventilatorer og bader planterne inde i kamrene med kuldioxidgas.

Fra denne historie

[×] LUKKET

Vådområder på Smithsonian Environmental Research Center. (Adam Langley, SI)

Fotogalleri

For forskere ved Smithsonian Environmental Research Center (SERC) i Edgewater, Maryland, er det fremtidens myr, en række usædvanlige eksperimenter til at simulere virkningerne af klimaændringer og vandforurening på et vigtigt økosystem. ”Det, vi laver herude, studerer planteprocesser for at forudsige forholdene i vådområder som denne - og tidevandsvådområder overalt - om cirka 100 år, ” siger Patrick Megonigal, en videnskabsmand i centrum, mens han skrider frem til en strandpromenade, der strækker sig ind i den 166 hektar store mose.

Feltundersøgelsen, der stammer fra et eksperiment, der først blev påbegyndt i 1987, er det eneste af sin art over hele verden, der undersøger, hvordan flere faktorer som luft- og vandforurenende stoffer vil påvirke tidevådsvådområder - sammenknyttede økosystemer, der vil blive endnu vigtigere som en buffer mod storme og stigning i havoverfladen, der forventes at ledsage den globale opvarmning.

Hvert åbent kabinet er fremstillet af PVC-rør og klar plastfolie og er et mikrokosmos af en myr under angreb. Én gang om måneden sprøjter SERC-forskere kvælstofrigt vand ned i jorden inden for indkapslingerne, hvilket gentager gødningstrømningen, der i stigende grad siver ned i vandmasser som Chesapeake. Planterne udsættes for en kuldioxidkoncentration, der er omtrent dobbelt så høj som den i dagens atmosfære; forskere har forudsagt, at det højere niveau vil være normen i 2100, stort set på grund af forbrænding af fossile brændstoffer. Gassen kommer fra de samme tanke, der bruges i læskedrikksmaskiner. ”Vores leverandør fortæller os, at vi bruger mere CO2 end Camden Yards, ” siger Megonigal om Baltimore Orioles 'parkeringsplads. ”Jeg har faktisk beregnet hvor mange sodavand der er, og det er imponerende: ca. 14 millioner flasker på 16 ounce.”

Planter kræver naturligvis kuldioxid og nitrogen. Men SERC-undersøgelser har blandt andet fundet, at nogle plantearter vokser hurtigere, når de udsættes for højere CO2 og nitrogen, mens andre viser ringe respons, en dynamik, der kan ændre den samlede sammensætning af myra. Stadig er det svært at forudsige konsekvenserne. Disse overskydende næringsstoffer øger plantevækst og jorddannelse, hvilket kan modvirke stigning i havniveauet. Men kvælstof øger også mikrobeaktiviteten, fremskynder nedbrydningen af ​​biomasse i jorden og reducerer vådområdets evne til at tjene som et kulstofvaske for at opveje kuldioxidemissioner.

På det seneste undersøger forskerne en tredje miljøfare: en invasiv art. Det høje, fjedrende græs Phragmites australis blev introduceret fra Europa i slutningen af ​​1800-tallet gennem dets anvendelse som emballagemateriale ombord på skibe. I modsætning til den oprindelige stamme af Phragmites, er den europæiske version blevet en af ​​de mest frygtede invasiver i det østlige USA, og aggressivt fordriver indfødte arter. I SERC-myrerne dækker invasive Phragmites nu 45 acres, ca. 22 gange mere end i 1972.

I drivhuseksperimenter fandt Megonigal og kolleger, at luft- og vandforurening er en velsignelse for de europæiske phragmites . Med forhøjet kuldioxid voksede det tykkere blade, hvilket gav hurtigere samlet vækst uden mere vand; med forhøjet nitrogen afsatte det mindre energi til voksende rødder og mere til voksende skud. Det var "mere robust i næsten alle plantegenskaber, vi målte, såsom størrelse og væksthastighed, " siger Megonigal.

I kamrene på myra ser Phragmites- eksperimenterne ud som et vindue ind i en uvelkommen fremtid: en perfekt storm af klimaændringer, vandforurening og en eksotisk art, der er klar til at ramme vådområder op og ned langs østkysten. En Phragmites invasion, siger Megonigal, "har en kaskadevirkning med konsekvenser for fødevarer og biodiversitet i det vilde dyr generelt."

Hvordan vil vådområderne reagere på klimaændringer?