Zoutmoerassen in New England slaan koolstof op ter waarde van 10 miljoen auto’s en voegen jaarlijks de waarde van 15.000 auto’s toe

Co-auteur Bonnie Turek (midden) houdt een sedimentkern vast die is opgehaald uit een zoutmoeras in Phippsburg, Maine.

In de strijd tegen de wereldwijde klimaatverandering is er veel aandacht besteed aan natuurlijke koolstofsinkers: de voornamelijk terrestrische gebieden van de aarde die meer koolstof absorberen en vastleggen dan ze vrijgeven. Wetenschappers weten al lange tijd dat kustzoutmoerassen zulke sinkers zijn voor “blauwe koolstof”, of koolstof die is opgeslagen in de oceanen en kustecosystemen. Het is echter moeilijk gebleken om een nauwkeurige schatting te maken van hoeveel koolstof deze gebieden daadwerkelijk opslaan, waardoor de meeste focus op terrestrische sinkers zoals bossen en graslanden is gericht.

Een team van wetenschappers aan de Universiteit van Massachusetts Amherst heeft nu een nieuwe, zeer nauwkeurige methode gepresenteerd om het koolstofvastlegging in de zoutmoerassen van het noordoosten te kwantificeren – en het is veel. Hun onderzoek toont aan dat zoutmoerassen ongeveer 10 miljoen auto’s aan koolstof opslaan in de bovenste meter van de bodem en suggereert dat zoutmoerassen jaarlijks ongeveer 15.000 extra auto’s aan koolstof toevoegen. De resultaten, gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, zijn een belangrijke stap in de richting van het aanpakken van de uitdagingen van een opwarmende wereld.

De oceaan slaat bijna een derde van de industriële CO2-emissies op en er is een groeiende wereldwijde waardering voor de rol die kustecosystemen zoals zoutmoerassen spelen als koolstofsinkers. “Het geweldige aan getijdenmoerassen, vanuit een klimaatoogpunt,” zegt Wenxiu Teng, hoofdauteur van het artikel en Ph.D.-kandidaat aan de afdeling Aarde, Geografische en Klimaatwetenschappen (EGCS) van UMass Amherst, “is dat ze hun koolstofopslag voortdurend kunnen verhogen. Ze raken niet vol.”

Dit komt omdat golf voor golf, getij voor getij, storm voor storm, nieuwe lagen van koolstof-vastleggend sediment continu worden opgeslagen in de dikke grassen van het zoutmoeras. Bovendien, terwijl gletsjers blijven smelten, groeien zoutmoerassen verticaal om gelijke tred te houden met de stijgende zeespiegel, waardoor ze nog meer koolstof opslaan.

“Zoutmoerassen zijn veel persistentere koolstofsinkers dan bossen of andere terrestrische gebieden,” zegt Brian Yellen, staatsgeoloog van Massachusetts, onderzoeksassistent-professor aan UMass Amherst en een van de co-auteurs van het artikel. “Er zijn veel mensen die enthousiast zijn over technologische oplossingen om koolstof uit de atmosfeer te verwijderen, maar hier hebben we een natuurlijke oplossing die nu werkt, en heel goed werkt. Ons werk helpt de omvang van deze natuurlijke koolstofsink te verduidelijken en biedt een methode die schaalbaar is naar andere delen van de wereld.”

Het werk van het team bevat ook een waarschuwing: die 10 miljoen auto’s aan koolstof is ook een potentiële koolstofbom. Als de zoutmoerassen worden verstoord of hun natuurlijke processen worden veranderd, kunnen ze al die broeikasgassen vrijgeven, wat de klimaatverandering verergert in plaats van helpt om deze natuurlijk te verminderen. “Als zoutmoerassen zouden degraderen door de gecombineerde bedreigingen van lokale milieuverstoringen en wereldwijde klimaatverandering,” zegt Yellen, “zouden ze enorme bronnen van koolstofemissies worden.”

Om te achterhalen hoeveel blauwe koolstof zoutmoerassen kunnen vasthouden, hebben wetenschappers zowel een basislijn nodig voor hoeveel er al is opgeslagen als een nauwkeurige manier om de snelheid te meten waarmee de moerassen koolstof kunnen sequesteren. Beide zijn moeilijk te bepalen, deels omdat moerassen zelf zeer variabele ecosystemen zijn met diverse opslagpercentages. Het ideale zou zijn om een bodemmonster te nemen van elke meter van elke moeras en de opgeslagen koolstof daarin te meten – een prohibitief dure en tijdrovende klus.

Een andere optie zou zijn om gebruik te maken van satellietbeelden, maar, merkt Qian Yu op, associate professor bij EGCS en een van de co-auteurs van het artikel, kunnen satellieten, hoe krachtig ze ook zijn, de koolstof die is opgeslagen in het sediment van het zoutmoeras zelf niet zien. Satellieten kunnen echter wel de variabele waterdiepte en vegetatie in de moerasgebieden zien, de twee belangrijkste factoren die de bodemvorming en koolstofopslag in moerassen aansteken. Het team gebruikte een veelgebruikt hulpmiddel uit de wereld van satellietremote sensing, de Genormaliseerde Verschil Waterindex (NDWI), om de ruimtelijke patronen van waterdiepte en vegetatieve kracht in kaart te brengen en zo de bodemverschillen tussen moerassen te bepalen. De NDWI fluctueert echter constant met seizoensgebonden vegetatiegroei en getijwisselingen.

Wat het team realiseerde dat ze moesten doen, was het vergelijken van satelliet NDWI-gegevens van meerdere seizoenen en verschillende getijhoogtes met een robuust monster van zoutmoeras sediment dat in het veld was verzameld – wat ze al hadden gedaan door naar 19 locaties van Long Island Sound tot de Golf van Maine te reizen en 410 monsters te verzamelen die meerdere locaties in elk zoutmoeras vertegenwoordigden. “We begonnen de satellietgegevens te bekijken in vergelijking met de veldmonsters, en we hadden dit ‘a-ha!’ moment,” zegt Yellen. Het team kon duidelijk zien dat er bepaalde getijcondities en seizoenen waren waarin de satellietgegevens nauwkeurig overeenkwamen met de gegevens die ze in het veld hadden verzameld.

“Het draait allemaal om inundatie bij hoogwater – dat is wanneer je wilt dat de satelliet de afbeelding vastlegt,” zegt Yellen.

Toen het team eenmaal wist welke soort satellietbeelden het meest betrouwbaar waren, konden ze de specifieke beelden vinden die zich richtten op de noordoostelijke kust en deze gebruiken om de meest nauwkeurige schatting tot nu toe te genereren van hoeveel blauwe koolstof deze moerassen hebben opgeslagen en blijven opslaan. “Zoutmoerassen alleen kunnen niet alle koolstof verantwoorden die we momenteel in de atmosfeer vrijgeven,” zegt Yellen, “maar als we in de toekomst koolstofneutraliteit willen bereiken, kunnen zoutmoerassen helpen om de moeilijkste delen van de economie te dekarboniseren. We moeten er gewoon voor zorgen dat we ze in de tussentijd beschermen.”

“Deze zoutmoerassen zijn cruciaal belangrijke ecosystemen om allerlei redenen,” zegt Teng. “Nu weten we dat ze rijk zijn, niet alleen in termen van biodiversiteit, maar ook in termen van het helpen van de planeet om het ergste van de klimaatverandering te doorstaan.”

EGCS-professor Jon Woodruff en Bonnie Turek, die aan dit onderzoek heeft bijgedragen als onderdeel van haar graduatewerk aan UMass Amherst, zijn ook co-auteurs.