Warum es für Gezeitensümpfe um Leben und Tod geht, die Erwärmung unter 1,5 °C zu halten

Es ist möglicherweise nicht immer klar, warum der globale Temperaturanstieg unter 1,5℃ gehalten werden muss, verglichen mit 2℃ oder 3℃. Forschungsergebnisse, die heute in der Zeitschrift veröffentlicht wurden Wissenschaft zeigt, dass dieser scheinbar kleine Unterschied für die Gezeitensümpfe der Welt den Unterschied ausmachen wird.

Gezeitensümpfe säumen die meisten Küsten der Welt. Diese Küstenfeuchtgebiete werden durch das Salzwasser der Gezeiten überschwemmt und entwässert. Sie bieten wertvollen Lebensraum für Tiere, unterstützen die Fischerei, die Millionen von Menschen ernährt, und nehmen Kohlendioxid aus der Atmosphäre und speichern es in ihren Wurzeln.

Neue Wurzeln bauen den Sumpfboden auf, während Stängel Sedimente einfangen. Beide Prozesse helfen den Gezeitensümpfen, mit dem Anstieg des Meeresspiegels Schritt zu halten. Tatsächlich erhöhen Gezeitensümpfe die Menge an Kohlenstoff, die sie speichern, wenn die Geschwindigkeit des Meeresspiegelanstiegs zunimmt.

Dieses Feedback hat Wissenschaftler dazu veranlasst Frage ob Gezeitensümpfe den zukünftigen Anstieg des Meeresspiegels überleben könnten. Leider zeigt unsere Forschung, dass dies unwahrscheinlich ist, wenn die Erwärmung 1,5℃ übersteigt.

PSA: #SlowTheFlow! Für ihren Kurs zum globalen Klimawandel haben Studenten der San Jose State University dieses Video über den Anstieg des Meeresspiegels und die Bedeutung von Gezeitensümpfen für uns erstellt. Vielen Dank an David Glenday, Olivia Kramer, Garek Lee, Shila Malizia-Torres und Leah Meza! pic.twitter.com/KynAssvAck

— SF Bay Bird Observatory (@SFBBO) 22. Februar 2021

Ein 20-jähriges Experiment liefert die Antwort

Ich bin Teil eines internationalen Teams von Wissenschaftlern, die vor fast 20 Jahren ein Experiment gestartet haben, um zu testen, ob Gezeitensümpfe mit dem Anstieg des Meeresspiegels Schritt halten. Fast 500 Geräte namens „Oberflächenhöhentabellen“ wurden in Gezeitensümpfen in Ländern wie Australien, den Vereinigten Staaten, Kanada, Belgien, Italien, dem Vereinigten Königreich und Südafrika installiert.

Diese Geräte maßen die Menge an Sedimenten und Wurzelmaterial, die sich in den Sümpfen ansammelten. Sie maßen auch Änderungen in der Oberflächenhöhe des Sumpfes. Gezeitenpegel in der Nähe maßen die Geschwindigkeit des Meeresspiegelanstiegs. Diese Rate variierte im gesamten Netzwerk.

Manche Küsten wie die Australiens haben eine stabile Landmasse – daher spiegelt die Rate des Anstiegs des Meeresspiegels den Anstieg des Ozeanvolumens wider, der durch die globale Erwärmung verursacht wird.

An anderen Küsten, darunter in weiten Teilen Nordamerikas, ist das Land möglicherweise noch vorhanden sinken oder steigen nach dem Abtrag massiver Eisschilde am Ende der letzten Eiszeit. Darüber hinaus kann die Förderung von Öl- und Wasserressourcen aus dem Untergrund zu lokalen Senkungen führen und den „relativen“ Meeresspiegelanstieg verstärken.

Die von uns gesammelten Daten geben Aufschluss darüber, was mit Gezeitensümpfen passieren könnte, wenn sich der Meeresspiegelanstieg beschleunigt.

Was sagen uns die Befunde?

Eine Reihe von Ergebnissen war ermutigend. Diese Daten zeigten, dass die Geschwindigkeit, mit der sich Material in Gezeitensümpfen auf der ganzen Welt ansammelt, eng mit den unterschiedlichen Geschwindigkeiten des Meeresspiegelanstiegs übereinstimmt.

Selbst in den Sümpfen mit einem Anstieg des Meeresspiegels von 7–10 mm pro Jahr – die Rate, die weltweit in Szenarien mit hohen Emissionen erwartet wird – sammelten sich Sedimente und organisches Material in vergleichbarer Menge an.

Die Messung von Höhenunterschieden ergab jedoch ein ganz anderes Bild. Obwohl Sümpfe mit höheren Anstiegsraten des Meeresspiegels mehr Sedimente ansammelten, führte dies nicht zu einem größeren Höhengewinn.

Die neue Forschung schlägt dafür eine einfache Erklärung vor.

Das zusätzliche Sediment und das Wasser, das sich an der Oberfläche ansammelt, belasten den Sumpf und komprimieren das darunter liegende Sediment. Dies zeigt sich besonders in Sümpfen mit hohem organischem Gehalt: genau der Typ, der sich unter hohen Meeresspiegelanstiegsraten entwickelt.

Diese Einsicht stimmt mit Beobachtungen überein entstehenden aus den Paläoaufzeichnungen, die auch darauf hindeuten, dass Gezeitensümpfe sehr anfällig für schnell steigende Meeresspiegel sind.

Eine Geschichte von guten und schlechten Nachrichten

Um unsere Gezeitensümpfe zu schützen, müssen wir versuchen, die globalen Kohlenstoffemissionen zu reduzieren, die die globale Erwärmung und den Anstieg des Meeresspiegels verursachen.

Seit 2006 stieg der Meeresspiegel im Durchschnitt um etwa 3,7 mm pro Jahr. Unsere Untersuchungen zeigen, dass Gezeitensümpfe an den meisten Küsten der Welt damit Schritt halten können.

Aber der globale Anstieg des Meeresspiegels wird zunehmen. Nach Modellierung durch Projekte des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen wird es 7 mm pro Jahr erreichen, wenn die Erwärmung zwischen 2℃ und 3℃ erreicht.

Aktuelle globale Verpflichtungen bringen die Erde auf eine Flugbahn für dieses Erwärmungsniveau. Und sobald wir Wendepunkte für den Anstieg des Meeresspiegels erreichen, sind sie für Jahrhunderte eingeschlossen, unabhängig von späteren Emissionssenkungen.

Die beste Hoffnung, die bestehenden Gezeitensümpfe der Welt zu erhalten, besteht darin, das Ziel des Pariser Abkommens zu erreichen, die globale Erwärmung auf unter 2℃ – und wenn möglich 1,5℃ – zu begrenzen.

Aber wir sollten schon jetzt darüber nachdenken, wie wir es zulassen könnten, dass sich diese wichtigen Ökosysteme landeinwärts verlagern. Dies war ihre natürliche Anpassung an Episoden hohen Meeresspiegelanstiegs in der Vergangenheit. Länder mit großen unerschlossenen Überschwemmungsgebieten an der Küste, wie Australien, sind gut positioniert, um Gebiete bereitzustellen, um wechselnde Gezeitensümpfe in einer wärmeren Zukunft zu erhalten.

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