Odtworzone tereny podmokłe – emitują czy pochłaniają gazy cieplarniane?

Wczoraj obchodziliśmy Światowy Dzień Mokradeł, więc mieliśmy okazję przypomnieć sobie o tym, jak ważną funkcję pełnią tereny podmokłe w środowisku naturalnym. Mogliśmy też usłyszeć i przeczytać o tym, że trzeba przywracać stan naturalny osuszonym terenom, aby szybciej osiągnąć neutralność klimatyczną. Ale czy odtworzenie mokradeł sprawi, że od razu zaczną one pochłaniać gazy cieplarniane?

Przywracanie ekosystemów mokradeł

Ekolodzy powszechnie przyjęli, że przywrócenie siedlisk do ich stanu pierwotnego może zwiększyć ilość magazynowanego dwutlenku węgla, poprawić jakość wody i wzmocnić populacje dzikich zwierząt. W ostatnich dziesięcioleciach tereny podmokłe zyskały duże uznanie jako kluczowe ekosystemy pełniące ważne funkcje w środowisku. W związku z tym podjęto różne inicjatywy, mające doprowadzić do ich przywrócenia, poprzez wyeliminowanie barier, zmniejszenie zanieczyszczenia i usunięcie gatunków inwazyjnych.

Najnowsze badania pokazują jednak, że nie zawsze efekt restytucji mokradeł jest taki, jakiego byśmy się spodziewali. Chodzi o emisję gazów cieplarnianych. Odkrycia biologów z Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) i UC Berkeley wskazują, że obszar podmokły narażony na niewielki napływ wody morskiej uwalnia do środowiska większe ilości metanu niż normalnie. Zjawisko dotyczy tego rodzaju obszarów położonych przy ujściach rzek do morza. Sugeruje to, że dynamika rządząca magazynowaniem i emisją gazów cieplarnianych w naturalnych krajobrazach jest bardziej skomplikowana i nieprzewidywalna niż wcześniej zakładano.

Słona woda i gazy cieplarniane

Globalne ocieplenie powoduje podnoszenie się poziomu mórz, przez co ekosystemy ulegają zmianom – zwykle negatywnym. Naukowcy dopatrują się jednak pewnego pozytywnego aspektu tej sytuacji. Zwiększony napływ wody morskiej na pływowe tereny podmokłe w ujściach rzek sprawia, że stają się one mniej sprzyjające dla drobnoustrojów wytwarzających metan. Dzięki temu mokradła powinny generować mniejsze ilości tego gazu cieplarnianego. Logiczne, prawda?

Niestety, sytuacja nie jest tak jednoznaczna. Biolodzy z Berkeley Lab przeanalizowali 11 stref podmokłych pod względem mikrobiologicznym, chemicznym i geologicznym. Badania wykazały, że obszar narażony nawet na niewielki napływ wody morskiej uwalnia metan w ilościach przewyższających te obserwowane w miejscach słodkowodnych.

Sprawdziliśmy, ile metanogenów, organizmów wytwarzających metan, jest obecnych w glebach w tych miejscach i nie było to dobrze skorelowane z obserwowaną ilością metanu. A nawet patrząc na ilość metanotrofów, organizmów, które zjadają metan, w połączeniu z metanogenami, nie wydaje się to być w pełni wyjaśnione – mówi Susannah Tringe, autorka badania i dyrektorka Environmental Genomics & Systems Biology Division, Lawrence Berkeley National Laboratory.

Tereny podmokłe i ich skomplikowane zależności

Susannah Tringe i jej zespół pobrali próbki gleby z 11 miejsc podmokłych, by zbadać DNA znalezionych mikroorganizmów, takich jak bakterie, wirusy i grzyby. Dokonali analizy genów związanych z odpowiednimi funkcjami życiowymi mikroorganizmów. W ten sposób zidentyfikowali geny zaangażowane w metabolizm azotu oraz geny bakterii wykorzystujących siarczany w procesie oddychania. Następnie zastanawiali się, jak pozyskane informacje, zestawione z czynnikami chemicznymi w glebie i wodzie, mogą wpływać na obserwowaną emisję metanu.

W większości miejsc ilość emitowanego metanu malała wraz z nasileniem się napływu słonej wody do rzeki. Jednak jeden obszar wykazał coś zgoła innego. Trawiaste pastwisko, które w 2010 r. przywrócono do pierwotnego stanu siedliska podmokłego, wydzielało podwyższoną ilość metanu pomimo umiarkowanego napływu słonej wody.

Spodziewano się, że siarczany zawarte w wodzie morskiej wywołają konkurencję między wykorzystującymi je do produkcji energii bakteriami a metanogenami, które pobierają CO₂. Okazało się jednak, że istnieją znaczące wpływy jeszcze innych grup bakterii, np. cyklerów azotowych, przez co trudno jest wyjaśnić te zależności w prosty sposób. Emisji metanu nie da się wytłumaczyć jedynie ilością dostępnego siarczanu czy liczbą metanogenów. Potwierdza to również badanie naukowców z Duke University. Pobrali oni próbki gleby z przybrzeżnych, słodkowodnych terenów podmokłych i poddali je działaniu sztucznej wody morskiej, z dodatkiem siarczanu i bez niego. W obu scenariuszach produkcja metanu wzrosła.

Tereny podmokłe – odtwarzać czy nie?

Skoro odnowione mokradła mogą wydzielać więcej gazów cieplarnianych, to czy warto w nie inwestować w dobie kryzysu klimatycznego? Okazuje się, że nadal jest to opłacalna inwestycja, ale raczej długoterminowa. Dennis D. Baldocchi, współautor powyższego badania, przeprowadził prace modelowe wskazujące, że pomimo obecnej emisji gazów cieplarnianych do atmosfery, ekosystem przywróconych terenów podmokłych ustabilizuje się i przekształci w pochłaniacz węgla netto w ciągu 100 do 150 lat. Wystawia to jednak na próbę cierpliwość inwestorów, którzy chcieli przywrócić te obszary w celu szybkiej sekwestracji dwutlenku węgla.