Forscher haben einen neuen Grund für den Schutz von Mangrovenwäldern identifiziert: Sie haben in den letzten 5.000 Jahren stillschweigend Kohlenstoff aus der Erdatmosphäre herausgehalten.
Mangroven gedeihen unter Bedingungen, die die meisten Pflanzen nicht vertragen, wie salzige Küstengewässer. Einige Arten haben luftleitende, vertikale Wurzeln, die bei Flut wie Schnorchel wirken und den Eindruck von auf Stelzen schwebenden Bäumen erwecken.
Ein von der UC Riverside und der UC San Diego geleitetes Forschungsteam wollte verstehen, wie marine Mangroven vor der Küste von La Paz, Mexiko, Elemente wie Stickstoff und Kohlenstoff absorbieren und freisetzen, Prozesse, die als biogeochemischer Kreislauf bezeichnet werden.
Da diese Prozesse maßgeblich von Mikroben angetrieben werden, wollte das Team auch wissen, welche Bakterien und Pilze dort gedeihen.
Das Team erwartete, dass Kohlenstoff in der Torfschicht unter dem Wald gefunden werden würde, aber sie erwarteten nicht, dass dieser Kohlenstoff 5.000 Jahre alt sein würde. Dieses Ergebnis wird nun zusammen mit einer Beschreibung der identifizierten Mikroben in der Zeitschrift veröffentlicht Fortschrittsreihe zur Meeresökologie.
„Das Besondere an diesen Mangrovenstandorten ist nicht, dass sie am schnellsten Kohlenstoff speichern, sondern dass sie den Kohlenstoff so lange gespeichert haben“, sagte Emma Aronson, UCR-Umweltmikrobiologin und leitende Co-Autorin der Studie. „Es ist um Größenordnungen mehr Kohlenstoffspeicher als die meisten anderen Ökosysteme in der Region.“
Torf unter den Mangrovenbäumen ist eine Kombination aus untergetauchtem Sediment und teilweise zerfallenem organischem Material. In einigen für diese Studie beprobten Gebieten erstreckte sich die Torfschicht etwa 10 Fuß unter die Küstenwasserlinie.
Wenig Sauerstoff gelangt in die tiefste Torfschicht, weshalb das Team wahrscheinlich keine darin lebenden Pilze gefunden hat; Normalerweise kommen Pilze in fast jeder Umgebung auf der Erde vor. Sauerstoff ist jedoch eine Voraussetzung für die meisten Pilze, die sich auf den Abbau von Kohlenstoffverbindungen spezialisiert haben. Das Team könnte das Fehlen von Pilzen in zukünftigen Mangroventorfstudien weiter untersuchen.
Unter den Mangroven leben mehr als 1.100 Bakterienarten, die eine Vielzahl chemischer Elemente verbrauchen und ausscheiden. Viele von ihnen funktionieren in extremen Umgebungen mit wenig oder keinem Sauerstoff. Diese Bakterien sind jedoch nicht in der Lage, Kohlenstoff abzubauen.
Je tiefer man in die Torfböden eindringt, desto weniger Mikroorganismen findet man. Nicht viel kann den Kohlenstoff dort unten oder den Torf selbst abbauen“, sagte Mia Maltz, mikrobiologische Ökologin und Studienautorin der UCR. „Weil es so lange anhält, ist es nicht einfach, mehr daraus zu machen oder zu replizieren Gemeinschaften von Mikroben darin.“
Es gibt andere Ökosysteme auf der Erde, von denen bekannt ist, dass sie ähnlich gealterten oder sogar älteren Kohlenstoff aufweisen. Beispiele sind arktischer oder antarktischer Permafrost, wo das Eis noch nicht aufgetaut ist und Gase freigesetzt werden können. Möglicherweise auch andere Mangrovenwälder. Die Forscher erkunden nun auch Mangroven-Forschungsgebiete in Hawaii, Florida und auf der mexikanischen Halbinsel Yucatan.
„Diese Standorte schützen Kohlenstoff, der seit Jahrtausenden vorhanden ist. Sie zu stören würde eine Kohlenstoffemission verursachen, die wir in absehbarer Zeit nicht reparieren könnten“, sagte Matthew Costa, Küstenökologe von der UC San Diego und Erstautor des Papiers.
Kohlendioxid verstärkt den Treibhauseffekt, der die Erwärmung des Planeten verursacht. Costa glaubt, dass eine Möglichkeit, dieses Problem vor einer Verschlechterung zu bewahren, darin besteht, die Mangroven ungestört zu lassen.
„Wenn wir diese Wälder weiter funktionieren lassen, können sie den Kohlenstoff, den sie aus unserer Atmosphäre sequestriert haben, im Wesentlichen dauerhaft zurückhalten“, sagte Costa. „Diese Mangroven spielen eine wichtige Rolle bei der Eindämmung des Klimawandels.“
MT Costa et al., Baja California Sur Mangroven-Tieftorfmikrobengemeinschaften zirkulieren Stickstoff, beeinträchtigen aber nicht den alten Kohlenstoffpool, Fortschrittsreihe zur Meeresökologie (2022). DOI: 10.3354/meps14117