Naukowcy z University of Virginia dokonali interesującego odkrycia na największej na świecie odtworzonej łące trawy morskiej u wybrzeży wschodniego wybrzeża Wirginii. Ich odkrycia ujawniają, że trawa morska może pomóc rozwiązać problemy związane ze zmianą klimatu na wieki, nawet po jej śmierci. Dzięki zastosowaniu metod analizy osadów, ostatecznie potwierdzili, że węgiel wychwycony przez trawę morską jest bezpiecznie zachowany w osadzie. Łąki trawy morskiej są ważne nie tylko ze względu na wychwytywanie węgla. Przynoszą również korzyści rybołówstwu i poprawiają jakość wody.
Badacze z Uniwersytetu Wirginii , ubrani w pianki, weszli na największą na świecie odrestaurowaną łąkę trawy morskiej. Łąka znajduje się u wschodniego wybrzeża Wirginii, niedaleko zatoki Chesapeake. Zainstalowali wysoki trójnóg na Półwyspie Delmarva. Następnie umieścili na nim 8-metrową rurę i małą maszynę wibracyjną. Maszyna wbiła aluminiowe cylindry głęboko w historyczne warstwy znajdujące się poniżej.
Peter Berg , profesor naukowy Uniwersytetu Wirginii, powiedział: „Pobraliśmy kilka długich rdzeni i byliśmy naprawdę zaskoczeni, gdy zobaczyliśmy na dnie coś, co wyglądało jak tkanka trawy morskiej. Niektóre rdzenie przeniosły nas do około roku 1000, czyli mniej więcej w czasie, gdy Wikingowie przybyli na kontynent północnoamerykański”. Profesor Berg jest ekspertem w dziedzinie obiegu węgla w oceanach.
Wstępne wyniki testów są pozytywne. Berg i jego zespół z Wydziału Nauk o Środowisku Uniwersytetu Wirginii odkryli, że skupiska trawy morskiej mogą magazynować węgiel przez długi czas , nawet po jej obumarciu. To odkrycie daje nadzieję na wykorzystanie naturalnych rozwiązań w walce ze zmianami klimatu.
Wiadomo, że trawa morska Zostera marina , zwana również trawą morską, skutecznie wychwytuje dwutlenek węgla , gaz cieplarniany przyczyniający się do globalnego ocieplenia.
Bagna pływowe i lasy namorzynowe również pełnią funkcję naturalnych magazynów tego typu. Te bogate ekosystemy mają niezwykłą zdolność do usuwania dwutlenku węgla z atmosfery, dopóki rozwija się w nich roślinność. Ta wymiana, często nazywana „niebieskim węglem”, została trafnie nazwana ze względu na kluczową rolę, jaką odgrywa w niej woda.
Życie w trawie morskiej
To prawda, że pojedyncze pędy trawy morskiej przeżywają tylko rok lub dwa. Jednak rozprzestrzenianie się trawy morskiej jest naprawdę niezwykłe. Roślina ta ma zdolność do rozmnażania się zarówno płciowo, poprzez rozsiewanie nasion przenoszonych przez prądy, jak i bezpłciowo, poprzez płożące się łodygi korzeniowe.
Efektem tego niesamowitego procesu mogą być rozległe łąki morskie, zajmujące wiele mil kwadratowych i mogące przetrwać stulecia. Trawa morska jest niesamowita, ponieważ może rozwijać się w ciągle zmieniającym się morzu . Rośnie w pobliżu linii brzegowych i wykorzystuje światło słoneczne i dwutlenek węgla do tworzenia nowego materiału roślinnego. Część tego materiału osadza się w osadach, skutecznie przekształcając dno morskie w banki węgla.
Co dzieje się ze zmagazynowanym CO2, gdy łąki trawy morskiej obumierają?
Trawa morska może pomóc rozwiązać problemy związane ze zmianą klimatu, ale czy węgiel uwięziony w osadach, które kotwiczą trawę morską, jest w stanie pozostać uwięziony? Czy też część lub cały wychwycony dwutlenek węgla ucieka z powrotem do atmosfery, niwecząc korzyści klimatyczne?
Według profesora Berga: „Kwestia trwałości była wielokrotnie dyskutowana. Ale nie było na nią żadnego solidnego naukowego uzasadnienia – aż do teraz”.
„Rozwój niebieskiego węgla stał się naprawdę pilną kwestią. Naukowcy z UVA obecnie badają odrestaurowane obszary, które niestety zostały dotknięte przez Wielki Sztorm Wirginii z 1933 r. i śluzowce, chorobę oceaniczną, która doprowadziła do śmierci łąki trawy morskiej” – dodał prof. Berg.
Co więcej, w wyniku ocieplenia klimatu, fale upałów morskich stają się coraz powszechniejsze. Niepokojący jest fakt, że od początku XX wieku około 20% światowych łąk trawy morskiej zostało utraconych.
Odkryli wyjątkową okazję do zbadania osadów. Mogli analizować osady, podobnie jak badać słoje powalonego drzewa, ale w sposób pionowy. Pozwoliłoby im to porównać okresy przed i po utracie łąk spowodowanej przez burzę z 1933 r.
Łąka trawy morskiej została odrestaurowana w 1999 roku i zajmuje powierzchnię 10 000 akrów. Opiekę nad rezerwatem sprawuje UVA, wraz z The Nature Conservancy i Virginia Institute of Marine Sciences. Naukowcy wcielili się w rolę historycznych detektywów, wykorzystując naukowe techniki datowania i analizując skład osadów, aby odkryć prawdę.
Zobacz także : Zwiększanie potencjału pustyni poprzez inżynierię sekwestracji węgla
Prezentacja wiedzy specjalistycznej
Dr Lauren Miller , adiunkt, otworzyła dużą lodówkę, aby pokazać swoją kolekcję rdzeni osadowych. Rdzenie te zostały podzielone na pół i pokryte cienką folią. Jedną połowę wykorzystano do badań, a drugą zachowano do wykorzystania w przyszłości.
Miller pokazała, jak przygotowuje się rdzenie do analizy. Usunęła kawałki stałej soli i użyła małego narzędzia przypominającego szpatułkę, aby zbadać zawartość, która przypomina mokry cement lub glinę. Jeśli pocierasz zawartość między kciukiem a palcem wskazującym, wydaje się chłodna, głównie sucha i pudrowa.
Profesor Peter Berg powiedział: „Pobiera się małe próbki mokrego osadu, suszy się je w niskiej temperaturze, tak aby cała woda zniknęła, i waży. Następnie umieszcza się je w piecu wysokotemperaturowym, aby cała materia organiczna wypaliła się, i waży ponownie. Ta różnica to materia organiczna. Można ją następnie przekształcić w węgiel”.
Wiek trawy morskiej
Zespół miał ogólne pojęcie o tym, które lata w historii odpowiadały konkretnym głębokościom rdzenia. Jednak musieli ustalić dokładne dopasowania.
1. Datowanie Lead-210
Metoda ta umożliwiła im precyzyjne śledzenie upływu czasu poprzez analizę rozpadu izotopów ołowiu. Wykorzystując datowanie ołowiem-210 , byli w stanie precyzyjnie określić wiek osadu, sięgający około 1860 roku.
2. Datowanie metodą węgla-14
Następnie zastosowali datowanie metodą węgla C-14, aby określić wiek starożytnych osadów odkrytych w głębszych warstwach.
Oprócz odkrycia, że trawa morska może pomóc rozwiązać problemy związane ze zmianą klimatu, Miller znalazł również kilka małych muszli podczas przesiewania osadów. Niestety, niektóre muszle zostały połamane i uszkodzone przez zjawiska naturalne, takie jak burze, więc nie można ich było użyć do datowania radiowęglowego.
Dr Miller powiedział: „Potrafimy wyodrębnić muszle z rdzeni osadowych i dowiedzieć się, kiedy żyły. Muszle są jak my, ludzie. Pobieramy radiowęgiel z atmosfery, do naszych ciał i kości. Ale kiedy umieramy, to przestaje się dziać. A ten radiowęgiel rozpada się na inne produkty po śmierci organizmów, dzięki czemu możemy ustalić, kiedy żyły w przeszłości”.
Analiza laboratoryjna potwierdziła, że resztki trawy morskiej zostały schwytane kilkadziesiąt lat temu. Następnie nastąpił okres uśpienia trwający prawie 70 lat, podczas którego węgiel został uwięziony.
„Biorąc pod uwagę, że zawartość materii organicznej w stuletnich warstwach osadów jest wyższa niż w górnych warstwach z współczesną trawą morską, sądzę, że można śmiało powiedzieć, iż blisko 100% węgla wychwyconego dawno temu zachowało się w osadach” – powiedział Berg.
Naukowcy badali okres 1,000 lat. Wychwytywanie niebieskiego węgla jest skuteczne i skuteczne nawet w warunkach zmian środowiska naturalnego . Jest to ważne dla znalezienia trwałych rozwiązań problemu klimatycznego.
Karen McGlathery i Sherrell J. Aston , profesorowie z UVA, a zarazem eksperci w dziedzinie płytkich systemów przybrzeżnych, którzy przyczynili się do przeprowadzenia badań, powiedzieli: „To zwycięstwo na wielu frontach”.
McGlathery dodał: „Łąki trawy morskiej przynoszą wiele korzyści wykraczających poza emisję niebieskiego węgla, takich jak promowanie rybołówstwa i poprawa jakości wody. Obecnie pracujemy nad wyceną rynkową również tych korzyści. To da nam pełny obraz tego, dlaczego ochrona i odbudowa trawy morskiej są tak ważne”.
Źródło : Być może jesteśmy o krok bliżej rozwiązania problemu zmiany klimatu
