Мы все еще только начинаем понимать сложную работу этих высокопродуктивных экосистем и их роль в смягчении климатического кризиса, но исследователи из Университета Конна на один шаг ближе к пониманию того, как растительность солончаков, их бактериальные сообщества и растительность могут помочь предсказать потенциал болота. быть резервуаром голубого углерода. Исследование было недавно опубликовано в журнале Estuaries and Coasts.
"Прибрежные болота все чаще признаются важными экосистемами, потому что они улавливают и хранят много углерода. В связи с нашим нынешним климатическим кризисом растет интерес к пониманию этих экосистем голубого углерода », – говорит Бет Лоуренс, соавтор и доцент кафедры экологии водно-болотных угодий и растений Департамента природных ресурсов и факультета сельского хозяйства, здравоохранения и природных ресурсов Колледжа сельского хозяйства, здравоохранения и природных ресурсов.
Окружающая среда и Центр экологических наук и инженерии.
Лоуренс объясняет, как солончаки служат ключевыми экосистемами для сохранения и восстановления.
Они являются средой обитания для самых разных видов, включая исчезающие виды, такие как солончаковый воробей. Эти экосистемы, расположенные на границе между сушей и морем, аккумулируют энергию штормов и выполняют другие важные функции, такие как удаление избыточного азота из воды, попадающего в устья рек, где в противном случае это может привести к цветению водорослей и лишенным кислорода "мертвым зонам"."
Развитие приводит к изменениям в движении воды (см. Боковую панель), и Лоуренс говорит, что часто соляные болота, ограниченные приливом, становятся менее солеными и влажными, что приводит к изменениям в том, какие растения там растут.
Лоуренс говорит, что растения, которые процветают в этих солоноватых условиях, могут быть инвазивными, как Phragmites australis, который стал отравой для прибрежных менеджеров.
Восстановление приливов направлено на воссоединение болот, отрезанных от океана, для улучшения среды обитания. Увеличение размера водопропускных труб под дорогами, железными дорогами или мостами или удаление ворот приливов может восстановить приливный поток и организмы, которые на него полагаются.
Чтобы наблюдать, как приливное восстановление может изменить круговорот углерода и почвенных микробов, исследователи взяли пробы из нескольких болот в Коннектикуте, включая менее нарушенные «эталонные» болота и ранее ограниченные болота, которые с тех пор подверглись восстановлению.
"Приливно восстановленные и нереставрированные ссылки различались по плотности углерода и количеству углерода в почве. Участки с ограниченным доступом предположительно в какой-то степени высохли и потеряли некоторое количество углерода », – говорит Лоуренс.
В этом есть смысл, говорит Лоуренс, потому что в более влажных почвах микробы не разрушают богатый углеродом растительный материал так же эффективно, как в сухой почве, поэтому материал и углерод в нем остаются. Когда микробы могут питаться растительным веществом в более сухих и насыщенных кислородом условиях, углерод теряется в атмосферу в виде углеродного газа в процессе, называемом минерализацией.
Другие измерения между восстановленными приливом и нетронутыми болотами были одинаковыми по набору параметров, используемых в измерениях исследователей, включая химический состав почвы, биомассу растений и микробные сообщества. Однако между зонами растительности наблюдались большие различия.
«Основное различие, которое мы заметили, касалось растительных сообществ», – говорит Лоуренс. «Мы увидели различия в микробном дыхании, а также в микробных сообществах, обитающих в почвах в разных зонах растительности. Эти данные свидетельствуют о том, что и растения, и микробы реагируют на различия в условиях окружающей среды."
Зная, какие растения и где процветают, исследователи могут получить представление о биологических процессах, происходящих в болоте, отметив, какие растения присутствуют.
«Я думаю, что одним из ключевых выводов нашего исследования является то, что эти полосы растительности являются хорошими индикаторами того, что происходит с гидрологической и биогеохимической точки зрения», – говорит Лоуренс. "Например, если мы видим, как растет местная Spartina alterniflora, мы знаем, что окружающая среда более соленая, чем там, где растет Phragmites. Эти почвы, вероятно, будут иметь другой состав бактериального сообщества и перерабатывать углерод и азот иначе, чем в более высоком и сухом сообществе."
Принимая во внимание важность солончаков и необходимость дальнейших восстановительных работ, Лоуренс говорит, что менеджеры могут использовать спутниковые снимки или дроны, чтобы наблюдать за растительностью в большем пространственном масштабе, чтобы получить представление об условиях выращивания, а также о способности системы улавливать углерод. Это может помочь сосредоточить усилия по восстановлению и мониторингу.
"Менеджеры действительно заинтересованы в расширении", – говорит Лоуренс. «Количественная оценка круговорота углерода и питательных веществ очень трудоемка и детализирована, поэтому важным выводом этой работы является то, что доминирующая растительность в солончаках может использоваться в качестве заместителя для некоторых биогеохимических процессов. Мы должны тщательно продумать, как мы тратим наши ограниченные средства на охрану окружающей среды."