世界

NASAの研究者は、炭素捕獲の擁護者である沿岸湿地を研究しています

フロリダのエバーグレーズ国立公園のふもとにあるフラミンゴ訪問者センターから通りを渡って、かつては繁栄したマングローブの人口がありました。現在、木の骨格の残骸は、エバーグレーズの最大の幽霊林の1つを形成しています。 ハリケーンイルマが2017年9月にカテゴリー4の嵐として上陸したとき、暴力風が海岸を襲い、雨水が海岸を駆け巡り、マングローブの森の大きな帯を破壊しました。 7年後、ここのマングローブのほとんどは新たな成長を見ていません。 「この時点で、彼らが回復するとは思わない」とイーストカロライナ大学の沿岸研究の教授であるデイビッド・ラゴマシノは言った。 ラゴマシノは、NASAのBlueFluxキャンペーンの一環としてフィールドワークを実施するEvergladesにいました。これは、亜熱帯湿地が二酸化炭素（CO2）とメタンの大気レベルにどのように影響するかを研究することを目的とした3年間のプロジェクトです。両方のガスは太陽放射を吸収し、地球の大気に温暖化効果があります。 このキャンペーンは、メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターの研究者であるベン・ポールターが主導し、人間の活動と気候変動が炭素循環に影響する方法を研究しています。湿地の植生が気温の上昇、海面上昇、悪天候に反応するため、ポールターのチームは、大気から湿地植生がどれだけの除去するか、そしてそれが生成するメタンの量を判断しようとしています。最終的に、この研究は、科学者がモデルを開発して、世界中の沿岸地域の温室効果ガス濃度を推定および監視するのに役立ちます。 沿岸湿地は惑星の陸上地域の2％未満を占めていますが、大気からかなりの量の二酸化炭素を除去します。フロリダの沿岸湿地だけで、毎年推定3,180万トンを除去します。商業用航空機は、同じ量の二酸化炭素を生産するために、26,000回以上地球を丸で囲む必要があります。沿岸湿地はまた、炭素を海洋堆積物に保管し、何千年もの間、地下に、そして大気のない状態に保ちます。海洋と湿地のこの炭素貯蔵容量は非常に堅牢であるため、独自の名前が付いています：Blue Carbon。 「貯蔵された炭素を失うことを心配しています」とポールターは言いました。 「しかし、ブルーカーボンは、科学によって保全と回復が適切にサポートされている場合、気候緩和のための多大な機会も提供します。」 ラゴマジノによって収集された1メートルのコアサンプルを使用して、マングローブ森林の青炭素発達の歴史的な速度を特定し、海面上昇や熱帯サイクロンの頻度の増加など、特定の環境圧力に炭素貯蔵速度がどのように反応するかを評価します。 宇宙ベースのフラックスデータからの初期の発見は、二酸化炭素の流しとして作用することに加えて、熱帯湿地がメタンの重要な供給源であることを確認しています。実際、研究者は、フロリダの湿地全体が湿地除去の利点を約5％相殺するのに十分なメタンを生成すると推定しています。 最近のフィールドワークの展開中、ラゴマジノは小さなスキフを使用して、ある研究サイトから次の研究サイトへのタクシーを使用しました。エバーグレーズの多くの部分は、徒歩では実質的に到達できません。各サイトで、彼は幅広い黒いケースを開き、巨大な手紙のオープナーに似たメタリック泥炭オーガーを取り外しました。この機器は、柔らかい土壌からコアサンプルを抽出するように設計されています。 Everglades Peatは、ほぼ完全に炭素が豊富で部分的に分解された根、茎、およびマングローブの葉で構成されていますが、完璧な研究対象を提供します。 ラゴマシノはオーガーを土壌に突っ込み、体重を使って機器を地面に押し込みました。サンプルが固定されたら、彼は土壌から道具を解放し、土壌の半シリンダーを提示しました。各サンプルを密閉してラボに送り返しました。そこでは、平らなディスクに水平にスライスされ、年齢と炭素の含有量を分析しました。 Everglades Peatはすぐに形成されます。フロリダのマングローブの森で、周り 毎年2〜10ミリメートルの土壌が森林床に追加され、砂時計が砂を満たすように時間とともに蓄積します。氷のコアのように、堆積物のコアは地球の過去に窓を提供します。コアが深くなればなるほど、過去にさらに見ることができます。土壌の内容をよく見ることで、研究者は土壌が形成された時から気候条件に関する情報を明らかにすることができます。 エバーグレーズの一部では、土壌堆積物が深さに達することができます 3メートル（10フィート）、1メートルが100年近くの泥炭蓄積を表す可能性がある、とラゴマシノ氏は述べた。比較すると、アマゾンの熱帯雨林の奥深くで、同様にサイズの1メートルの堆積物が開発に1、000年以上かかる可能性があります。これは、修復の取り組みの文脈で重要です。沿岸湿地では、泥炭の損失は、他の森林タイプよりも最大10倍速く回復できます。 NASAのゴダード宇宙飛行センターの生物圏科学研究所の研究科学者であるローラ・ファトインボは、次のように述べています。たとえば、マングローブの森林が苦しんでいる地域では、大規模なハリケーンの後、「大気中の温室効果ガスが増えてしまいます」と彼女は言いました。湿地生態学は自然の圧力と人間の圧力の強化に反応するため、データ製品は、研究者が世界の二酸化炭素とメタンレベルに対する生態学的変化の影響を正確に監視するのに役立ちます。 湿地メタン：自然に発生しているが強力な温室効果ガス メタンは、湿地土壌に住む微生物によって自然に生成されます。しかし、湿地の状態が変化するにつれて、メタン生産微生物の成長速度が急増し、驚異的な速度でガスを大気に放出します。 メタンは二酸化炭素よりも大幅に強力な温室効果ガスであり、25年間で84倍の温暖化の可能性を備えているため、メタン排出量は、青い炭素生態系が大気二酸化炭素の自然シンクとして提供する有益なサービスの一部を損ないます。 ラゴマシーノは土壌を研究して温室効果ガスの長期貯蔵を理解しましたが、NASAの生物圏科学研究所の研究科学者であるローラ・ファトインボと、イェール大学の環境学校の生態学者であるピーター・レイモンドは、これらのガスが湿地植物と大気の間に交換される速度を測定しました。このメトリックはガスフラックスとして知られています。 科学者は、ガス交換のかなりの速度が発生するポイントにきちんと接着するように設計されたチャンバーを使用してフラックスを測定します。彼らは、森林床から脱出するドーム型の部屋を測定しながら、地上の根や枝に箱のような部屋を固定します。各チャンバーに閉じ込められたガスの濃度は、時間の経過とともに測定されます。 一般に、湿地生態の健康が低下するにつれて、二酸化炭素の除去が少なくなり、より多くのメタンが放出されます。しかし、湿地の健康と気体流束の関係の正確な性質はよく理解されていません。たとえば、ゴーストフォレストではフラックスはどのように見えますか？また、天蓋カバレッジや種の分布などの変数のより微妙な変化が、二酸化炭素隔離またはメタン生産のレベルにどのように影響しますか？ 「私たちは特にメタン部分に興味があります」とファトイインボは言いました。 「それは最も理解されていないことであり、私たちが以前思っていたよりもはるかに多くのことがあります。」 BlueFluxのフィールドワーク中に収集されたデータに基づいて、「沿岸湿地は大量の二酸化炭素を除去し、かなりの量のメタンを生成することがわかっています」とPoulter氏は述べています。 「しかし、全体として、これらの生態系は純気候の利益を提供し、生産するよりも多くの温室効果ガスを除去するようです。」フロリダの湿地が継続的な気候障害に対応するにつれて、それは変わる可能性があります。 南フロリダの生態学の未来 フロリダの湿地は約5、000年前です。しかし、過去1世紀には、植生が浄化され、人口の増加に対応するために水が排出されたため、州の当初の湿地の補償の半分以上が失われました。 Evergladesシステムには、泥炭の前よりも65％少ない泥炭と77％の貯蔵炭素が含まれています。生態系の未来 - 大気炭素の重要な貯水池であるだけでなく、700万人以上のフロリダ人と地球上の他のどこにも発見されていない動植物の家の飲料水の供給源です。 南フロリダの生態学の理解と回復にキャリアを捧げてきた科学者は希望を持っています。…