Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Metan i tidevandsmoser

Nye undersøgelser fra University of Delaware-forskere viser, at kystsaltmosse kan opbevare store mængder metan, gør disse økosystemer kritiske for strategier for afbødning af klimaændringer. Kredit:University of Delaware

Et par forskere fra University of Delaware studerede "blåt kulstof" - det kulstof, der er lagret i kystnære økosystemer såsom mangroveskove, strandenge eller søgræsser – når de fandt noget, ingen forventede at se i en strandeng:store mængder metan i jorden.

Angelia Seyfferth og Rodrigo Vargas fra Department of Plant and Soil Sciences i UD's College of Agriculture and Natural Resources ledede forskellige projekter i en strandeng og observerede – fra forskellige vinkler – en hidtil ukendt potentiel kilde til metan, en vigtig drivhusgas.

Kystnære økosystemer såsom strandenge, havgræs og mangrover er områder, hvor land og kysthav mødes og er kendt for at lagre store mængder kulstof på trods af deres lille repræsentation rundt om i verden. Dette kan sammenlignes med den relativt høje mængde kulstof, der er lagret i skove, som dækker en større overflade af Jorden. Med andre ord, du kan lagre mere kulstof i en hektar af et blåt kulstof-økosystem end i en hektar af de fleste skove.

Høje koncentrationer af metan var hverken set eller forventet i disse strandenge, fordi det blev antaget, at høje sulfatkoncentrationer i disse lav- eller ingen-iltholdige sedimenter ville standse de mikroorganismer, der producerer metan på grund af konkurrence mellem jordmikrober. Jordens mikrobiom er ekstremt forskelligartet, imidlertid, og denne forskning har vist, at mikroorganismer kan lave metan på forskellige måder, strandenge kan være hotspots for metanproduktion, og disse kystområder skal undersøges i lyset af den nye information.

"Disse områder kan være betydelige kilder til metan, en meget potent drivhusgas, " sagde Seyfferth. "Og når vi tænker på, hvordan landet kan ændre sig, gennem ledelse, havniveaustigning eller klimapåvirkninger, at forstå disse systemer nu vil hjælpe os med bedre at forudsige og forberede os på fremtiden."

Seyfferths undersøgelse, offentliggjort i tidsskriftet Geochimica og Cosmochimica Acta , så på kulstofkredsløbsmønstre på forskellige steder i en tidevandsmose på forskellige tidspunkter i tidevandscyklussen.

Vargas' undersøgelse, offentliggjort i Journal of Geophysical Research-Biogeosciences , set på de biokemiske faktorer, der spiller i samme område, undersøge sæsonmæssige forskelle, tidevandspåvirkning og andre faktorer.

Begge undersøgelser fokuserede på St. Jones Reserve, sydvest for Dover, Delaware, som er en del af National Estuarine Research Reserve System.

Og begge præsenterede et paradigmeskifte i vores forståelse af metan, peger på behovet for mere undersøgelse af strandenge og deres implikationer for forvaltning og globale miljøændringer.

"En del af historien er, hvorfor den metan er der, " sagde Vargas. "Vi troede, at der ikke skulle være metan der. Det var, hvad vi forventede. Så begynder vi at finde store koncentrationer i sedimenterne - og det er det første paradigmeskift."

Seyfferth var i stand til at identificere biogeokemiske mekanismer for metanproduktion, som var blevet overset af mange forskere, han sagde.

"Og den anden del af historien er, hvad der sker med den metan, " sagde han. "Det, vi har manglet i mange undersøgelser, er ikke tabet af metan fra sedimenterne til atmosfæren, men de potentielle laterale tab af metan til kysthavet."

Seyfferth sagde, at det til dels skyldes, at de fleste forskere trækker prøver fra tilgængelige områder, hvor de ikke behøver at komme ind i marsken - nær åer eller nær promenader, for eksempel. Hendes hold testede flere områder og dybere ned i sedimenterne.

"Områder længere væk fra åer har en tendens til at blive oversvømmet hele tiden, " sagde hun. "Mange undersøgelser afspejler ikke hele saltmarskens område…. De fandt ikke metan i lodrette målinger og vidste simpelthen ikke, at det blev produceret i dybden og enten forbrugt i overfladesedimenterne eller flyttet sideværts andre steder."

At finde dette laterale skift tyder på, at metan produceres af mikroorganismer og bevæger sig med strømmende tidevand fra sedimenter til åer, som er overmættet med metan og resulterer i uventede store emissioner fra vandoverfladen til atmosfæren.

Det er nyt.

"Det er ikke sådan, at metan forekommer nu og ikke gjorde det før, " sagde Seyfferth. "Det er bare, at folk ikke ledte dybt nok efter det."

Disse resultater har enorme konsekvenser for, hvordan denne type miljø forvaltes, hun sagde.

"Hvis i stedet for at bevare en fredning, saltmarsken drænes for at bygge ny ejendom ved havnefronten, en enorm metanfane vil strømme ud i atmosfæren, " sagde Seyfferth.

Over en 100-årig periode, metan er omkring 28 gange mere potent end kuldioxid som en jordopvarmende gas, Vargas sagde, hvilket betyder, at lidt kan give et stærkt miljømæssigt slag.

"Det er vigtigt at vide, at disse økosystemer er værdifulde, ikke kun for potentialet til at lagre kulstof i vegetation og i sedimenter, men også for deres opbevaring af metangas, " han sagde.

Det betyder ikke, at strandenge skal betragtes som kilder til forurening.

"Det smukke ved videnskabelig opdagelse er at forstå, hvordan et system fungerer, " sagde Vargas. "Dette er smukke økosystemer, men de har mysterier. Disse mysterier er der for, at vi som mennesker kan opdage dem og lære, hvordan Jorden fungerer for at sikre en bedre fremtid for alle."


Varme artikler