Kortlægning af verdens blå kulstof-hot spots i kystnære mangroveskove

Menneskelige handlinger har øget kuldioxidkoncentrationerne i atmosfæren til niveauer, der er højere end nogen målt i løbet af de sidste 160, 000 år. Stigende bekymring over risikoen for alvorlige påvirkninger fra klimaændringer ansporer forskning i måder, hvorpå økosystemer kan afbøde den globale opvarmning ved at lagre overskydende kulstof i planter og jord.

Vores forskergruppe har studeret mangrovernes økologi i over 40 år. Mangrover er tropiske skove, der trives i saltvand, danner en baldakin med atmosfæren og omfattende rødder i sedimentet i tidevandszonen - det område, der er over vand ved lavvande og under vand ved højvande. Forskere omtaler dem som "blå" kulstoføkosystemer, i modsætning til "grønne" kulstoføkosystemer på land, såsom skove og græsarealer.

I en nylig undersøgelse, vi vurderede, at træet og jorden i mangroveskove langs verdens kyster rummer 3 milliarder tons kulstof – mere end tropiske skove.

Vi har også vist, at tidligere undersøgelser har overvurderet lagring af blåt kulstof i nogle floddeltaområder, såsom Amazonas i Brasilien; Sundarbans-regionen i Indien, hvor Ganges, Brahmaputra og Meghna floder konvergerer; Zambezi-deltaet i Mozambique; og Indus-flodens delta i Pakistan. Andre har kraftigt undervurderet lagring af blåt kulstof i karbonat (tørvedominerede) kyster, som Belize, Florida Keys, Puerto Rico, Mexicos Yucatan, Cuba, Den Dominikanske Republik og flere caribiske øer.

Nøglen til at forbedre disse skøn, vi fandt, er at tage hensyn til, hvordan floder, tidevand, bølger og klima former kystlandskaber for at skabe forskellige miljømæssige rammer. Ved at bruge denne tilgang, vi har lavet et mere præcist estimat af globale "hot spots" af blåt kulstof – et vigtigt første skridt mod at beskytte dem.

Tilpasset mange indstillinger

Mangrover kan strække sig langs tropiske kyster til kanten af ​​varme tempererede klimazoner, styret af skiftende frostfrekvens. De vokser, hvor tidevand og salt fra oceaner møder floder, der bærer sedimenter fra kontinenter, blanding for at danne forskellige typer tidevandszoner.

Deltaer eksisterer, hvor store floder med meget grumset vand og meget lidt salt leverer sediment til kysten, danner omfattende mudderbanker. I modsætning, laguner og kyster hovedsageligt dannet af karbonatsten, såsom kridt eller kalksten, har smukt blåt saltvand og fast sand- eller koralaflejring langs kystlinjer. I en mellemkategori, flodmundinger dannes, hvor floder møder havet og tidevand blander ferskvand og saltvand, danner brakvand, der ændrer sig sæsonmæssigt, efterhånden som flodniveauet stiger og falder.

Mangrover vokser meget forskelligt i disse forskellige omgivelser. I deltaer, nogle af de største mangrovetræer i verden når højderne af regnskove, med vidtstrakte rødder, der trænger ind i blødt, siltet mudder. I modsætning, mangrovetræer, der vokser i sedimenterne af en karbonatkystlinje, er så meget mindre, at de ser forkrøblede ud, som prydtræer i offentlige parker.

Kulstoflagre i kystmiljøer

Hvorfor vokser mangrovetræer så forskelligt i forskellige miljøer? Efter vores opfattelse forklaringen ligger i, hvordan klimaet, floder, tidevand og bølger danner betingelser for vækst af mangrovetræer.

Mudderet i deltaer og flodmundinger med store tidevand indeholder høje koncentrationer af essentielle næringsstoffer. Dette skaber godartede miljøer, hvor træer vokser til deres fulde potentiale. I modsætning, Kystlinjer, hvor sedimenter er lavet af karbonat og tidevand er små, har tendens til at være næringsfattige. Dette hæmmer trævæksten og producerer kratskove langs kysten.

Når mangrovetræer vokser, de lagrer kulstof fra atmosfæren i deres træ. Mere kulstof ophobes i mangrovejord med ophobning af organisk stof, såsom døde blade og grene. Vi ønskede at vide, om de økologiske forhold, der styrer mangrovevækst i forskellige omgivelser, også kunne indikere, hvor meget blåt kulstof disse økosystemer akkumulerer i løbet af deres levetid, eller hvor meget kulstof de binder hvert år.

Årlig kulstofbinding af mangrover

Der er ingen tvivl om, at mangrovetræ og jord rundt om i verden har akkumuleret betydelige mængder kulstof, siden de begyndte at vokse. Gennemsnitsværdier varierer fra 50 tons kulstof pr. hektar (125 tons pr. hektar) i delta-indstillinger til så meget som 220 tons pr. hektar (550 tons pr. hektar) i karbonat-kystlinjer.

Med det formål at bremse klimaændringerne, det vigtigste spørgsmål er, hvor meget kulstof et økosystem binder hvert år, begrænsning af kulstofemissioner fra menneskelige aktiviteter såsom afbrænding af fossile brændstoffer. Kulstofbinding i mangroveskove er mængden af ​​kulstof, der akkumuleres i træ eller jord hvert år og forbliver oplagret der, isoleret fra atmosfæren. I alt, verdens mangrover binder omkring 24 millioner tons kulstof i jorden om året. En mangroveskov på stillehavsøen Kosrae, i Mikronesien, kan lagre lige så meget kulstof årligt som en tropisk regnskov i Panama.

Vores gennemgang fandt meget signifikante forskelle i hastigheden af ​​kulstofoptagelse af forskellige typer mangroveskove. Mangrovejord i tidevandszonen stiger, efterhånden som sedimenter aflejres hvert år. Kystzoner med store floder har nogle af de højeste hastigheder for jorddannelse, så de har også høje årlige kulstofbindingsrater. Da mangrovetræer vokser højere i disse mere godartede deltamiljøer, de binder også mere kulstof i deres træ hvert år.

Samlet set, mangrover i deltaiske kyster som Mississippi-flodens delta, Amazonas i Brasilien og Sundarbans i Indien og Bangladesh kan opsamle mere kulstof årligt end noget andet akvatisk eller terrestrisk økosystem på kloden. Disse er verdens blå kulstof hot spots.

Det er dog vigtigt at skelne mellem kulstoftæthed i mangrovejord – mængden af ​​kulstof lagret pr. arealenhed – og kulstofbinding, som er mængden af ​​kulstof, der ophobes i det samme område om året. Kulstofbinding er forbedret i deltamiljøer, fordi floder kontinuerligt afsætter sediment i mangrovejord. Dette fører til højere begravelsesrater af kulstof, både fra selve træerne og fra kulstof fra floderne.

Deltajord indeholder også en masse mineralsediment (sten), så de har et relativt lavt kulstofindhold i volumen. I modsætning, i karbonatmiljøer såsom caribiske øer, det meste af jordens volumen består af planterødder, så det har et højere kulstofindhold. Men jord opbygges hurtigere i deltaer, da floder altid afsætter nyt sediment.

Denne sondring er vigtig for bevaringsstrategier. Ødelæggelse af mangroveskove for at bygge veje, rejedamme eller andre kommercielle projekter kan frigive betydelige mængder kulstof til atmosfæren – selv i karbonatmiljøer, da så meget af jorden der består af plantemateriale. Dette gør det vigtigt at bevare mangrover i alle typer omgivelser.

Det er også meget vigtigt at genoprette mangrover, især i deltaområder, hvor de kan øge disse økosystemers kapacitet til at rense atmosfæren for eksisterende kuldioxid. Ved at forbedre vores forståelse af, hvordan mangrover fungerer under forskellige forhold, vi kan beskytte og øge disse værdifulde blå kulstoflagre.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.