Die salzigen Gezeitensümpfe der Welt sind Hotspots der Kohlenstoffspeicherung und -produktivität und bauen Sedimente und Pflanzenmaterial auf, um über dem Meeresspiegel zu bleiben. Da der Meeresspiegel jedoch immer schneller ansteigt, diskutieren Wissenschaftler, ob es möglich ist, dass Feuchtgebiete das Rennen gewinnen. Neue Forschungsergebnisse zeigen, wie Salzwiesen entlang der US-Ostküste auf den beschleunigten Anstieg des Meeresspiegels reagiert haben, indem sie im letzten Jahrhundert schneller angehoben wurden, um mit dem Meer Schritt zu halten.
Die Studie wurde veröffentlicht in Die Zukunft der Erde.
Zwei Hauptfaktoren beeinflussen, wie schnell sich in einer Salzwiese Erde ansammelt: Wie viel Sediment wird bei Gezeitenfluten im Feuchtgebiet abgelagert und wie viel organische Substanz aus den Pflanzen der Marsch zersetzt wird. Menschen können die Sedimentversorgung von Sümpfen durch den Bau von Dämmen drosseln oder die Versorgung erhöhen, indem sie stromaufwärts Erosion verursachen, häufig durch Rodung von Land für die Landwirtschaft. Kühlere Temperaturen lassen mehr organisches Material aufbauen.
Wenn der Meeresspiegel langsam ansteigt, Sedimente reichlich vorhanden sind und die Vegetation boomt, kann ein Küstenfeuchtgebiet mit steigenden Gewässern Schritt halten. Aber wenn der Meeresspiegel zu schnell ansteigt, geht dieses Gleichgewicht verloren.
„Diese Rückkopplungszyklen ermöglichen es einem Sumpf, mitzuhalten und seine Bodenwachstumsrate bis zu einem Punkt zu erhöhen, an dem es einfach nicht mehr geht“, sagte Nathaniel Weston, Ökosystemökologe an der Villanova University, der die Studie leitete. „Danach fällt es am anderen Ende ab und kann nicht mehr als Sumpf existieren. Und es ist sehr wahrscheinlich, dass das an vielen Stellen passieren wird.“
Die neue Studie ist die erste, die die Rasse in großem Maßstab bewertet und die Bodenwachstumsraten anhand von Bodenkernen aus neun Salzwiesen von Maine bis Georgia vergleicht. Die dunklen, torfigen Säulen zeichnen über 100 Jahre Geschichte der Sümpfe auf, und Forscher datierten den Boden, um zu berechnen, wie schnell die Feuchtgebiete im Laufe der Zeit wuchsen und wie sich diese Rate änderte.
Obwohl sich die Bodenzunahme in allen neun Sümpfen beschleunigte, bauten nur sechs Sümpfe im vergangenen Jahrhundert ungefähr so schnell Boden auf wie der Meeresspiegel anstieg. Drei Sümpfe in North Carolina, South Carolina und Virginia konnten aufgrund des schnellen Anstiegs des Meeresspiegels, der geringen Sedimentzufuhr durch Dämme und der wärmeren Temperaturen nicht mit dem lokalen Anstieg des Meeresspiegels Schritt halten.
„Dies ist die erste Studie, die dokumentiert, was in diesem Ausmaß an so ziemlich der gesamten Ostküste passiert“, sagte Weston. „Wir waren auf jeden Fall begeistert, ziemlich konsistente Ergebnisse an unseren Standorten zu sehen, wo die Sümpfe ihre Bodenwachstumsrate erhöhten.“
Auch viele Küstensalzwiesen auf der ganzen Welt könnten ihr Wachstum beschleunigen, zumindest im Moment, sagte Weston.
Molly Keogh, eine Küstengeologin an der University of Oregon, die nicht an der Studie beteiligt war, teilte diese Ansicht. „Es muss einen Wendepunkt geben, an dem Feuchtgebiete einfach nicht mehr mit diesen immer schnelleren Anstiegsraten des Meeresspiegels mithalten können“, sagte sie. „Es gibt Orte wie das Mississippi-Delta, die diese Wendepunkte bereits erreicht haben. An diesem Punkt ist das Ertrinken von [coastal] Feuchtgebiete sind im Wesentlichen unvermeidlich.“ Der Anstieg des Meeresspiegels zu verlangsamen ist der Schlüssel, aber dies ist eine unglaublich schwierige und langsame Aufgabe, die nicht schnell genug kommen wird, um Salzwiesen zu retten, sagte sie.
Um den Prozess der Überschwemmung zu verlangsamen, könnten die Gemeinden „lebende Küstenlinien“ der Vegetation installieren, um Sedimente zurückzuhalten, sagte Weston. Eine teure, aber vorübergehende Lösung besteht darin, eine Aufschlämmung aus Schlamm und Wasser über den Sumpf zu sprühen, die ein paar Millimeter Sediment hinzufügt und den Anstieg des Meeresspiegels um einige Jahre ausgleichen kann.
Mehr Informationen:
Nathaniel B. Weston et al., Recent Acceleration of Wetland Accretion and Carbon Accumulation Along the US East Coast, Die Zukunft der Erde (2023). DOI: 10.1029/2022EF003037