Zone umide costiere come prati di alghe, mangrovie, e le saline svolgono un ruolo vitale lungo il litorale, dal fornire un cuscinetto contro le mareggiate, fornire un habitat critico per gli animali, alla cattura del carbonio atmosferico.

Stiamo ancora iniziando a comprendere l'intricato funzionamento di questi ecosistemi altamente produttivi e il loro ruolo nel mitigare la crisi climatica, ma i ricercatori UConn sono un passo più vicini alla comprensione di come la vegetazione delle paludi salmastre, le loro comunità batteriche, e la vegetazione può aiutare a prevedere il potenziale di una palude come riserva di carbonio blu. La ricerca è stata recentemente pubblicata sulla rivista Estuari e coste.

"Le paludi costiere sono sempre più riconosciute come importanti ecosistemi perché sequestrano e immagazzinano molto carbonio. C'è un crescente interesse nella comprensione di questi ecosistemi di carbonio blu a causa della nostra attuale crisi climatica, "dice Beth Lawrence, co-autore e Facoltà di Agraria, Salute, e assistente professore di risorse naturali di ecologia delle zone umide e delle piante presso il Dipartimento delle risorse naturali e dell'ambiente e il Centro per le scienze e l'ingegneria ambientale.

Lawrence spiega come le paludi salmastre fungono da ecosistemi focali nella conservazione e nel restauro. Sono habitat per una vasta gamma di specie, comprese specie in via di estinzione come il passero delle paludi. Situato all'interfaccia tra terra e mare, questi ecosistemi tamponano l'energia delle tempeste e svolgono altre importanti funzioni, come la rimozione dell'azoto in eccesso dall'acqua che si dirige verso gli estuari dove potrebbe altrimenti portare a fioriture di alghe e "zone morte" prive di ossigeno.

Lo sviluppo porta a cambiamenti nel movimento dell'acqua (vedi barra laterale) e Lawrence dice che, spesso, le paludi salmastre soggette a marea diventano meno salate e umide, portando a cambiamenti in ciò che le piante crescono lì. Le piante che prosperano in queste condizioni salmastre possono essere invasive, come Phragmites australis, che è diventata la rovina dei gestori costieri, dice Lorenzo.

Il ripristino delle maree mira a ricollegare le paludi tagliate fuori dall'oceano per migliorare l'habitat. Aumentando le dimensioni dei canali sotterranei sotto le strade, ferrovie o ponti o la rimozione di porte di marea possono ripristinare il flusso di marea e gli organismi che si basano su di esso.

Per osservare come il ripristino delle maree può alterare il ciclo del carbonio e i microbi del suolo, i ricercatori hanno campionato da diverse località paludose nel Connecticut, comprese le paludi "di riferimento" meno disturbate, e paludi precedentemente ristrette che da allora sono state restaurate.

"Ripristino in ordine di marea e i riferimenti non ripristinati differivano nella densità del carbonio e nella quantità di carbonio nel suolo. I siti altamente ristretti presumibilmente si erano asciugati in una certa misura e avevano perso un po' di carbonio, "dice Lorenzo.

Questo ha senso, Lorenzo dice, perché nei terreni più umidi, i microbi non scompongono il materiale vegetale ricco di carbonio in modo efficiente come nel terreno secco, quindi il materiale e il carbonio al suo interno rimangono. Quando i microbi possono banchettare con la materia vegetale nell'essiccatore, condizioni più ossigenate, il carbonio viene disperso nell'atmosfera sotto forma di gas di carbonio, in un processo chiamato mineralizzazione.

Altre misurazioni tra le paludi ripristinate dalle maree e quelle indisturbate erano le stesse per tutta la serie di parametri utilizzati nelle misurazioni dei ricercatori, compresa la chimica del suolo, biomassa vegetale, e comunità microbiche. Però, c'erano grandi differenze tra le zone di vegetazione.

"La differenza fondamentale che abbiamo riscontrato è stata tra le comunità vegetali, " Dice Lawrence. "Abbiamo visto differenze nella respirazione microbica e nelle comunità microbiche che vivono nei suoli in diverse zone di vegetazione. Questi risultati suggeriscono che sia le piante che i microbi stanno rispondendo alle differenze nelle condizioni ambientali".

Con la conoscenza di quali piante prosperano dove, i ricercatori possono dare un'occhiata ai processi biologici in gioco all'interno della palude osservando quali piante sono presenti.

"Penso che uno dei principali risultati del nostro studio sia che queste fasce di vegetazione siano buoni indicatori di ciò che sta accadendo dal punto di vista idrologico e biogeochimico, "dice Lawrence. "Per esempio, se vediamo crescere la Spartina alterniflora autoctona, sappiamo che l'ambiente è più salato rispetto a dove cresce Phragmites. È probabile che questi suoli abbiano una diversa composizione della comunità batterica e processino carbonio e azoto in modo diverso rispetto a comunità più arida".

Considerando l'importanza delle barene e la necessità di ulteriori lavori di ripristino, Lawrence afferma che i manager potrebbero utilizzare immagini satellitari o droni per osservare la vegetazione su scale spaziali maggiori per ottenere un'indicazione delle condizioni di crescita e della capacità di cattura del carbonio di un sistema. Ciò potrebbe aiutare a concentrare gli sforzi di restauro e il monitoraggio.

"I manager sono davvero interessati a crescere, Lawrence afferma. "La quantificazione del ciclo del carbonio e dei nutrienti richiede molto tempo e dettagli, quindi un'importante implicazione di questo lavoro è che la vegetazione dominante nelle paludi salmastre può essere utilizzata come proxy per alcuni processi biogeochimici. Dobbiamo considerare attentamente come stiamo spendendo i nostri limitati dollari di conservazione".

Il costo di non seguire il flusso

Con gli sforzi nella prima parte del 20 ° secolo per sradicare le paludi salmastre a seguito dei timori di malattie trasmesse dalle zanzare, sforzi di restauro sono stati in corso negli ultimi decenni per ristabilire queste comunità vitali. Lawrence fa notare che qui in Connecticut, sviluppo ad alta densità sconvolge il paesaggio fino alla costa, comprese le saline.

"Abbiamo molte persone che vivono vicino a coste con strade, ponti, e ferrovie che spesso attraversano le nostre saline. Quando ciò accade, stai cambiando l'idrologia perché spesso, quello che fanno è mettere un tubicino sotto la strada o la ferrovia in modo che l'acqua possa passare sotto ma questo limita la marea. Passiamo da un grande ruscello che convoglia l'acqua fino a un piccolo tubo sotto la strada che cambia la frequenza delle inondazioni e smorza l'escursione delle maree".