Исследователи из Университета Вирджинии сделали интересное открытие на крупнейшем в мире восстановленном лугу морской травы у восточного побережья Вирджинии. Их выводы показывают, что морская трава может помочь решить проблемы изменения климата на протяжении столетий, даже после того, как морская трава погибнет. Используя методы анализа осадков, они окончательно подтвердили, что углерод, захваченный морской травой, надежно сохраняется в осадке. Луга морской травы важны не только для захвата углерода. Они также приносят пользу рыболовству и улучшают качество воды.
Исследователи из Университета Вирджинии , одетые в гидрокостюмы, проникли в крупнейший в мире восстановленный луг из морской травы. Луг расположен у восточного побережья Вирджинии, недалеко от Чесапикского залива. Они установили высокий штатив на полуострове Дельмарва. Затем они поместили на него восьмифутовую трубу и небольшой вибрационный механизм. Механизм вдавил алюминиевые цилиндры глубоко в исторические слои.
Питер Берг , профессор-исследователь из Университета Вирджинии, сказал: «Мы взяли несколько длинных кернов и были очень удивлены, когда увидели на дне то, что выглядело как ткань морской травы. Некоторые из кернов позволили нам отнести их к периоду примерно в 1000 году, что примерно соответствует времени прихода викингов на североамериканский континент». Профессор Берг — эксперт по круговороту углерода в океане.
Первые результаты испытаний положительные. Берг и его команда из Департамента экологических наук Университета Вирджинии обнаружили, что заросли морской травы могут долгое время накапливать углерод , даже если трава погибает. Это открытие вселяет надежду на использование природных решений для борьбы с изменением климата.
Известно, что морская трава Zostera marina , также известная как морская трава, способна эффективно поглощать углекислый газ , парниковый газ, способствующий глобальному потеплению.
Приливные болота и мангровые леса также служат естественными хранилищами такого рода. Эти богатые экосистемы обладают замечательной способностью извлекать углекислый газ из атмосферы, пока в них процветает растительность. Этот обмен, часто называемый «голубым углеродом», получил свое название благодаря решающей роли воды в нем.
Жизнь морских водорослей
Действительно, отдельные побеги морской травы живут всего год или два. Однако распространение морской травы действительно замечательно. Это растение способно размножаться как половым путем, путем распространения семян, переносимых течениями, так и бесполым путем, с помощью своих ползучих корневищ.
Результатом этого невероятного процесса могут стать обширные морские луга, занимающие несколько квадратных миль и способные существовать столетиями. Морская трава удивительна тем, что может процветать в постоянно меняющемся море . Она растет у береговой линии и использует солнечный свет и углекислый газ для создания нового растительного материала. Часть этого материала оказывается погребенной в донных отложениях, фактически превращая морское дно в углеродные банки.
Что происходит с накопленным CO2, когда луга морской травы погибают?
Морская трава может помочь решить проблемы изменения климата, но может ли углерод, захваченный в отложениях, которые закрепляют морскую траву, оставаться запертым? Или часть или весь захваченный углекислый газ выходит обратно в атмосферу, сводя на нет преимущества для климата?
По словам профессора Берга, «вопрос о постоянстве долгое время обсуждался. Но до сих пор не было убедительных научных доказательств в его поддержку».
«Продвижение вперед в области синего углерода действительно стало насущной проблемой. Исследователи UVA в настоящее время изучают восстановленные районы, которые, к сожалению, пострадали от Большого шторма в Вирджинии в 1933 году и слизистой плесени, океанической болезни, которая привела к гибели луга морской травы», — добавил далее профессор Берг.
Кроме того, в результате глобального потепления морские волны тепла становятся все более распространенными. Тревожно отметить, что с начала 1900-х годов было утрачено около 20% мировых лугов морской травы.
Они открыли уникальный шанс изучить осадок. Они могли анализировать отложения, как будто изучают кольца упавшего дерева, но в вертикальном направлении. Это позволило бы им сравнить периоды времени до и после потери лугов, вызванной штормом 1933 года.
Луг из морской травы был восстановлен в 1999 году и занимает площадь в 10 000 акров. Университет Вирджинии совместно с организацией The Nature Conservancy и Вирджинским институтом морских наук заботится об этом заповеднике. Ученые выступили в роли исторических детективов, используя научные методы датирования и анализируя состав осадочных пород, чтобы раскрыть правду.
См. также : Повышение потенциала пустынь за счет инженерного поглощения углерода
Демонстрация опыта
Доктор Лорен Миллер , доцент, открыла большой холодильник, чтобы показать свою коллекцию кернов осадочных пород. Эти керны были разделены пополам и покрыты тонкой пластиковой пленкой. Одна половина использовалась для анализа, а другая была сохранена для дальнейшего использования.
Миллер показала, как керны готовятся к анализу. Она удалила куски твердой соли и использовала небольшой инструмент, похожий на шпатель, чтобы изучить содержимое, которое напоминает влажный цемент или глину. Если потереть содержимое между большим и указательным пальцами, оно будет прохладным, в основном сухим и порошкообразным.
Профессор Питер Берг сказал: «Вы берете небольшие образцы влажного осадка, высушиваете их при низкой температуре, чтобы вся вода испарилась, и взвешиваете. Затем помещаете их в высокотемпературную печь, чтобы весь органический материал сгорел, и снова взвешиваете. Эта разница — это органическое вещество. Затем вы можете преобразовать его в углерод».
Возраст морской травы
У команды было общее представление о том, какие годы в истории соответствуют определенным глубинам керна. Однако им нужно было определить точные соответствия.
1. Датирование по свинцу-210
Этот метод позволил им точно отслеживать время, анализируя распад изотопов свинца. Используя метод датирования по изотопу свинца-210 , они смогли точно определить возраст осадочных пород, датируемых примерно 1860 годом.
2. Датирование по углероду-14
Затем они применили метод радиоуглеродного датирования для определения возраста древних отложений, обнаруженных в более глубоких слоях.
Наряду с открытием того, что морские водоросли могут помочь решить проблемы изменения климата, Миллер также нашел несколько небольших ракушек, просеивая осадок. К сожалению, некоторые из ракушек были сломаны и повреждены природными явлениями, такими как штормы, поэтому их нельзя было использовать для радиоуглеродного датирования.
Доктор Миллер сказал: «Мы можем извлекать раковины из кернов осадочных пород и определять, когда жили эти организмы. Раковины похожи на нас, людей. Мы поглощаем радиоуглерод из атмосферы, он попадает в наши тела и кости. Но когда мы умираем, этот процесс прекращается. И этот радиоуглерод распадается на различные продукты после смерти организмов, и мы можем определить, когда они жили в прошлом».
Лабораторный анализ подтвердил, что остатки зостеры были захвачены несколько десятилетий назад. За этим последовал период покоя продолжительностью почти 70 лет, в течение которого углерод был захвачен.
«Учитывая, что содержание органического вещества в столетних осадочных слоях выше, чем в верхних слоях с современной морской травой, я думаю, можно с уверенностью сказать, что почти 100% углерода, поглощенного давным-давно, сохранилось в осадке», — сказал Берг.
Исследователи изучали период в 1,000 лет. Технология улавливания «голубого углерода» эффективна и надежна даже при изменении природной среды . Это важно для поиска устойчивых решений климатической проблемы.
Профессора Карен МакГлатери и Шеррелл Дж. Астон из Университета Вирджинии, эксперты по мелководным прибрежным системам, внесшие свой вклад в исследование, заявили: «Это победа по многим направлениям».
МакГлатери добавил: «Заросли морской травы приносят множество преимуществ, помимо «голубого углерода», например, способствуют развитию рыболовства и улучшению качества воды. Сейчас мы работаем над тем, чтобы оценить эти преимущества в рыночной стоимости. Это даст нам полное представление о том, почему сохранение и восстановление морской травы так важны».
Источник : Возможно, мы — одно из лучших решений на пути к решению проблемы изменения климата.
