Descubra cómo las plantas de las marismas pueden indicar la capacidad de secuestro de carbono

Los humedales costeros, como las praderas de pastos marinos, los manglares y las marismas saladas, juegan un papel vital a lo largo de la costa, desde proporcionar un amortiguador contra las marejadas ciclónicas, proporcionar hábitats críticos para los animales y capturar el carbono atmosférico.

Apenas estamos comenzando a comprender el funcionamiento complejo de estos ecosistemas altamente productivos y su papel en la mitigación de la crisis climática, pero los investigadores de la Universidad de Ocon están un paso más cerca de comprender cómo las plantas de las marismas, sus comunidades bacterianas y la vegetación pueden ayudar a predecir el potencial de pantanos. Ser un tanque de carbono azul. La investigación fue publicada recientemente en la revista Estuarios y costas.

«Los pantanos costeros son cada vez más reconocidos como ecosistemas importantes porque atrapan y almacenan una gran cantidad de carbono. Existe un interés creciente en comprender estos ecosistemas de carbono azul debido a nuestra actual crisis climática», dice Beth Lawrence, coautora de la Facultad de Agricultura y Salud. y Profesor Asistente de Recursos Naturales de Humedales y Ecología Vegetal en el Departamento de Recursos Naturales y Medio Ambiente y el Centro de Ciencias e Ingeniería Ambientales.

Lawrence explica cómo las marismas sirven como ecosistemas fundamentales en la conservación y restauración. Son el hogar de una amplia variedad de especies, incluidas especies en peligro de extinción como el gorrión de las marismas. Ubicados en la interfaz tierra-mar, estos ecosistemas protegen la energía de las tormentas y realizan otras funciones importantes, como eliminar el exceso de nitrógeno del agua que llega a los estuarios, donde de otro modo podría provocar la proliferación de algas y «zonas muertas» privadas de oxígeno.

A menudo, las marismas saladas restringidas por las mareas se vuelven menos saladas y húmedas, lo que conduce a cambios en las plantas que crecen allí. La evolución conduce a cambios en el movimiento del agua (ver recuadro), dice Lawrence. Las plantas que prosperan en estas condiciones salobres pueden ser invasivas, dice Lawrence, como Phragmites australis, que se ha convertido en la pesadilla de los administradores costeros.

La restauración de las mareas tiene como objetivo reconectar los pantanos aislados del océano para mejorar el hábitat. Aumentar el volumen de las alcantarillas debajo de las carreteras, ferrocarriles o puentes o eliminar las compuertas de marea puede restaurar el flujo de marea y los organismos que dependen de él.

Para observar cómo la restauración de las mareas puede alterar el ciclo del carbono y los microbios del suelo, los investigadores tomaron muestras de varios sitios de pantanos en Connecticut, incluidos los pantanos de «referencia» menos perturbados y los pantanos anteriormente restringidos que desde entonces han sido restaurados.

«Las referencias inestables y restauradas gradualmente diferían en la densidad de carbono y la cantidad de carbono en el suelo. Es de suponer que los sitios estrechamente confinados se han secado un poco y han perdido algo de carbono», dice Lawrence.

Esto tiene sentido, dice Lawrence, porque en suelo húmedo, los microbios no descomponen el material vegetal rico en carbono con tanta eficacia como lo hacen en suelo seco, por lo que la materia y el carbono permanecen en el interior. Cuando los microbios pueden alimentarse de materia vegetal en condiciones más secas y oxigenadas, el carbono se pierde a la atmósfera en forma de gas de carbono, en un proceso llamado mineralización.

Otras mediciones entre pantanos restaurados gradualmente y no perturbados fueron los mismos en toda la gama de parámetros utilizados en las mediciones de los investigadores, incluida la química del suelo, la biomasa vegetal y las comunidades microbianas. Sin embargo, hubo diferencias significativas entre las áreas de vegetación.

«La principal diferencia que vimos fue entre las comunidades de plantas», dice Lawrence. «Vimos diferencias en la respiración microbiana, así como en las comunidades microbianas del suelo en diferentes regiones de vegetación. Estos resultados indican que tanto las plantas como los microbios responden a las diferencias en las condiciones ambientales».

Al saber qué plantas prosperan en qué ubicación, los investigadores pueden vislumbrar los procesos biológicos en juego dentro del pantano al notar qué plantas están presentes.

«Creo que uno de los puntos clave de nuestro estudio es que estas bandas de plantas son buenos indicadores de lo que está sucediendo hidrológica y bioquímicamente», dice Lawrence. «Por ejemplo, si vemos crecer una planta Spartina alternativa, sabemos que el ambiente es más salino en el que crecen las fragmitas. Es posible que estos suelos tengan una composición de comunidad bacteriana diferente y manejen el carbono y el nitrógeno de manera diferente a las comunidades más altas y secas».

Dada la importancia de las marismas y la necesidad de más trabajo de restauración, Lawrence dice que los administradores pueden usar imágenes satelitales o drones para observar la vegetación a escalas espaciales más grandes para obtener una indicación de las condiciones de crecimiento, así como la capacidad del sistema para secuestrar carbono. Esto puede ayudar a enfocar los esfuerzos de recuperación y monitoreo.

“Los gerentes están realmente interesados ​​en la expansión”, dice Lawrence. “Cuantificar el ciclo del carbono y los nutrientes requiere mucho tiempo y es muy detallado, por lo que una implicación importante de este trabajo es que la vegetación predominante en las marismas se puede utilizar como un sustituto de algunos procesos biogeoquímicos. Y tenemos que pensar detenidamente en cómo gastamos nuestros limitados dólares de conservación «.

El costo de no seguir el ritmo

Con los esfuerzos de la primera parte del siglo XX para erradicar las marismas debido a los temores de las enfermedades transmitidas por mosquitos, se han realizado esfuerzos de restauración en las últimas décadas para restablecer estas comunidades vitales. Lawrence señala que el desarrollo de alta densidad aquí en Connecticut está alterando el paisaje hasta la costa, incluidas las marismas.

“Tenemos mucha gente que vive cerca de las costas que tienen carreteras y puentes y ferrocarriles que muchas veces cruzan nuestras marismas. Y cuando eso pasa, cambias la hidrología porque muchas veces lo que hacen es poner una cañita debajo de la carretera o una plancha de ferrocarril para que el agua pueda fluir hacia abajo pero que restrinja la marea. Pasamos de un gran arroyo que lleva agua a una pequeña tubería en el camino que cambia la frecuencia de las inundaciones y suaviza la amplitud de las mareas «.