Iarba de mare este fantastică la captarea carbonului și este în pericol de dispariție

La sfârșitul lunii septembrie, ecologista Alyssa Novak și-a pus costumul de neopren, și-a apăsat masca de snorkel pe față și a sărit de pe o barcă de creștere a stridiilor în apele puțin adânci ale Pleasant Bay, un estuar de pe malul național Cape Cod din Massachusetts. Prin masca ei se uită spre fundul nisipos al mării, la vreo 3 picioare sub suprafață, la maree scăzută, unde era pe cale să planteze o grădină subacvatică experimentală de iarbă de eel.

Pajiștile naturale de eelgrass – cel mai comun tip de iarbă de mare găsită de-a lungul coastei de est a Statelor Unite – dispar. La fel ca iarbă de mare din întreaga lume, acestea au fost afectate de zeci de ani de dragare, boli și poluare cu nutrienți din apele uzate și scurgerile agricole. Supraîncărcările de nutrienți au alimentat înflorirea algelor și înnorat apele de coastă cu sedimente, blocând lumina soarelui de care plantele marine au nevoie pentru a face hrană prin fotosinteză și sufocându-le.

Programul Națiunilor Unite pentru Mediu rapoarte peste 20 din cele 72 de specii de iarbă marine din lume sunt în declin. Ca rezultat, se estimează că 7% din aceste habitate se pierd în fiecare an.

În Atlanticul de Vest, unele pajiști de eelgrass au fost reduse cu peste 90% în ultimii 100 de ani, potrivit The Nature Conservancy, o organizație nonprofit de mediu care lucrează pentru a proteja pământurile și apele din întreaga lume.

Acum, creșterea temperaturii la suprafața mării cauzată de încălzirea globală împinge planta în pragul dispariției. Novak, un profesor asistent de cercetare la Universitatea din Boston, care a studiat eelgrass în New England de mai bine de un deceniu, și o echipă multidisciplinară de oameni de știință din diferite state fac tot posibilul pentru a se asigura că acest lucru nu devine realitate.

Împreună, lucrează pentru a restabili populațiile de eelgrass din parcurile de coastă din Maine până în Carolina de Nord, folosind o abordare nouă, care nu a mai fost încercată până acum cu o plantă marine: migrația asistată.

„Încercăm să identificăm indivizi termo-tolerenți în sus și în jos pe Coasta de Est și încercăm să le mutăm în zone în care populațiile sunt stresate de creșterea temperaturii suprafeței mării, astfel încât să putem oferi acelor populații șansa de a supraviețui în viitor. ”, a spus Novak.

De obicei, eelgrass se dezvoltă la temperaturi ale apei între 60 ° și 68 ° Fahrenheit, potrivit Novak. În ultimii 20 de ani, temperaturile de la suprafața mării din nord-est s-au încălzit mai repede decât oceanul global și au depășit acest interval de siguranță, în principal datorită activității umane precum arderea combustibililor fosili, conform NOAA Fisherieso agenție federală însărcinată cu gestionarea și protejarea resurselor marine din SUA.

În jurul valorii de 77 ° Fahrenheit, plantele devin stresate și se luptă să fotosintetizeze, a spus Novak. În jurul valorii de 82° ele încep să expire. „Aceasta este momentul în care plantele nu mai pot face față stresului termic și ajung să moară”, a spus ea. Și se încălzește.

În ultimii ani, a spus ea, temperaturile apei de-a lungul coastei de est au depășit 82° în timpul lunilor de vară de vârf. Până în 2050, se așteaptă să crească în nord-est cu două grade, a spus ea.

Experimentul grădinii comune

Anticipând prognoza mortală pentru eelgrass, The Nature Conservancy a reunit un grup de oameni de știință în 2022 pentru a afla cum ar putea schimba traiectoria plantei. Împreună, experții în ierburi marine, corali, agricultură, silvicultură și genetica plantelor au explorat opțiuni bazate pe ceea ce s-a făcut pentru a aborda efectele schimbărilor climatice asupra altor ecosisteme.

„Am vrut să ne dăm seama care au fost soluțiile cu care au venit diferite grupuri și dintre acestea, care s-ar putea aplica lumii ierburilor marine”, a spus Boze Hancock, om de știință senior în restaurarea marinei din echipa de oceane globale a The Nature Conservancy.

Valurile de căldură marine prelungite și bolile coralilor au determinat unii oameni de știință să experimenteze cu încrucișarea și replantarea coralilor rezistenți la căldură în apele care se încălzesc, de exemplu. În unele cazuri, au îndepărtat colonii întregi de corali din habitatul lor natural păstrează genetica lor în biobănci terestre.

Unul dintre invitații la atelier, biologul Thomas Whitham, a împărtășit grupului cum a folosit un instrument de cercetare științifică numit „experimentul grădinii comune” pentru a restabili pădurile de foioase de bumbac Fremont, care au murit în Arizona din cauza temperaturilor în creștere și a secetei.

Experimentele implică colectarea plantelor din diferite locații și mutarea lor în locații desemnate pentru a observa modul în care acestea răspund la noile condiții de mediu. În cazul bumbacului Fremont, Whitham a spus că tehnica sa dovedit vitală pentru identificarea copacilor cu trăsături genetice specifice care îi fac mai rezistenți la căldură și secetă. Butașii din acești copaci sunt acum plantați în zone în care copacii mai puțin rezistenți au murit pentru a restabili speciile într-un proces cunoscut sub numele de „migrație asistată”.

„Am plantat multe mii, zeci de mii de copaci folosind această abordare comună a grădinii”, a spus Whitham, profesor Regents la departamentul de științe biologice de la Universitatea Northern Arizona. Ar putea funcționa și pentru eelgrass, a spus el grupului.

Ei ar putea colecta semințe de la populațiile de eelgrass din sud și să le planteze în ape mai reci din nord, alături de semințe locale și, de fapt, să identifice plantele care au tendința de a se dezvolta la temperaturi mai calde.

Participanții la atelier au fost nerăbdători să încerce, a spus participantul Jonathan Lefcheck, cercetător la Centrul pentru Știința Mediului de la Universitatea din Maryland, care a studiat iarba marine din Golful Chesapeake de mai bine de 15 ani. „Dacă nu facem nimic, este probabil ca iarba de mare – eelgrass – să fie extirpată până la New York în următorii 50 de ani”, a spus el. Și odată cu ea, toate serviciile pe care le oferă faunei sălbatice și oamenilor.

Păduri subacvatice

Eelgrass oferă un habitat critic pentru sute de specii.

„Este pădurea de sub apă din estuare”, a spus Bradley Peterson, profesor de științe marine la Școala de Științe Marine și Atmosferice a Universității Stony Brook, care a ajutat la inițierea atelierelor în colaborare cu The Nature Conservancy.

Oamenii de știință cred că iarbă de mare a evoluat din plante terestre cu 70 până la 100 de milioane de ani în urmă. „Când au intrat în lumea marină, au adus cu ei toate mașinile pe care le aveau pentru lumea terestră, semințe adevărate, flori adevărate și rădăcini reale”, a spus Peterson, care lucrează la refacerea eelgrass lângă Long Island.

Firele sale verzi de iarbă, care pot crește până la câțiva metri lungime, oferă hrană și adăpost crabilor potcoave, căluților de mare și peștilor de toate dimensiunile care se împletesc prin labirinturile sale. Creveții mici polenizează florile plantei ca „albinele mării”, a spus Lefcheck. Pentru peștii mai mari, „este acest bufet frumos”, a spus el. „Aveți întregul ecosistem care este construit în jurul acestui habitat care se leagănă ușor acolo sub valuri.”

În New England, eelgrass este vitală pentru pescuitul comercial de scoici și stridii. Același lucru pentru codul Atlanticului. „Industria codului este masivă, așa că dacă începi să pierzi acel habitat, atunci pescuitul tău comercial se va desfășura”, a spus Novak.

Pierzi și protecția importantă a litoralului. Iarba de mare ajută la prevenirea eroziunii și protejează țărmurile de inundații și valuri de furtună. Poate reduce energia valurilor cu 50 la sută, potrivit Novak. De asemenea, îmbunătățește calitatea și claritatea apei prin filtrarea poluanților și stocarea excesului de nutrienți, reducând prevalența bacteriilor care pot provoca boli de corali sau pot contamina fructele de mare. „Dacă pierzi eelgrass, vei avea ape mai murdare”, a spus ea. Încălzirea globală ar putea fi, de asemenea, exacerbată.

Iarburile marine captează până la 18% din carbonul stocat în ocean, captându-l de 35 de ori mai repede decât pădurile tropicale tropicale, conform studiului. Fondul Mondial pentru Natură. Departamentul de Stat din New York, Biroul de planificare, dezvoltare și infrastructură comunitară rapoarte fiecare acru de iarbă de mare poate capta aceeași cantitate de carbon emisă de o mașină care conduce aproape 4.000 de mile în fiecare an. Dar când acest habitat marin unic este distrus, carbonul care a fost stocat în rădăcinile și sedimentele plantei – uneori de mii de ani – este eliberat înapoi în atmosferă, a spus Novak.

Împărtășirea semințelor

Pentru a avea șansa de a repopula eelgrass de-a lungul Coastei de Est, oameni de știință precum Novak, Peterson și Lefcheck și-au dat seama că ar trebui să împărtășească informații și să colaboreze peste granițele statului – ceva cu care academicienii nu sunt întotdeauna obișnuiți, potrivit Novak.

„Nu este natura noastră să împărtășim informații atât de liber, pentru că ar trebui să ne concentrăm pe publicare”, a spus ea. Dar criza aflată la îndemână a inspirat o schimbare a status quo-ului. „Suntem o echipă”, a spus ea. „Vrem să salvăm eelgrass și să facem ceea ce este mai bine pentru acest ecosistem.”

Ei numesc efortul regional HEAT (Helping Eelgrass Adaptare to Temperature). În ultimul an, participanții au lucrat împreună pentru a identifica cele mai bune locuri posibile pentru plantarea grădinilor comune de-a lungul Coastei de Est. Până acum, s-au adăpostit în mai multe parcuri naționale: țărmul național Cape Cod, țărmul național Fire Island din New York, insula Assateague din Maryland și țărmurile naționale Cape Hatteras și Cape Lookout din Carolina de Nord.

„Vrem să ne pregătim pentru un oarecare succes și să folosim informațiile pe care le avem despre aceste parcuri pentru a ne ghida luarea deciziilor și pentru a ne asigura că le punem în locuri unde ar putea avea suficientă lumină, unde nu vor avea atât de multă. impactul uman”, a spus Lefcheck.

De asemenea, au început să colecteze și să împartă semințe. „Împărtășim plante reale unul cu celălalt pentru genomică și apoi împărtășim și semințe unul cu celălalt pentru a face grădinile noastre comune și pentru experimente”, a spus Novak.

Anul trecut, Novak a trimis mostre de plante eelgrass colectate în Massachusetts la Universitatea din Carolina de Nord Wilmington pentru ca Stephanie Kamel, profesor la departamentul de biologie și biologie marine din cadrul universității, să le analizeze. Kamel caută plante care au markeri genetici specifici care le-ar putea face mai rezistente la condițiile provocatoare de mediu, cum ar fi temperaturi mai calde și lumină mai scăzută, ceea ce devine o problemă din ce în ce mai mare pe măsură ce nivelul mării crește din cauza încălzirii globale care împing plantele mai adânc sub apă. În prezent, ea analizează ADN-ul a 800 de plante eelgrass de pe 60 de pajiști de-a lungul Coastei de Est. „Vom avea un astfel de nivel de detaliu fără precedent despre variația genomică în întreaga gamă de Zostera (eelgrass)”, a spus Kamel.

Aceste informații ar putea fi folosite pentru a ajuta colaboratorii să-și dea seama ce semințe ar trebui să planteze în diferite locații în funcție de condițiile și provocările lor specifice de mediu, a spus Jessie Jarvis, ecologist și profesor care lucrează cu Kamel la Universitatea din Carolina de Nord Wilmington.

„Este aproape ca o aplicație de întâlniri pentru iarbă de mare”, a spus Jarvis. „Ați putea fi puțin mai inteligent în alegerea populației surse ioni pentru a se potrivi cu nevoile dumneavoastră de restaurare, mai degrabă decât să aruncați semințe de peste tot și să sperați că ceva funcționează.”

Între timp, însă, grădinăritul obișnuit rămâne instrumentul cel mai practic pentru a afla care plante din care locații ar putea fi cel mai bun stoc pentru viitoarele populații de eelgrass. Anul trecut, Kamel și Jarvis au pilotat un experiment comun de grădină în Carolina de Nord și Virginia.

„Am luat acele semințe din ceea ce credeam că sunt, citați, necotate, surse bune (în Carolina de Nord) și le-am mutat de fapt în Virginia. Și apoi am luat câteva semințe din Virginia și le-am mutat în Carolina de Nord pentru a vedea de fapt ce se va întâmpla în ceea ce privește creșterea”, a spus Kamel. Deși este încă prea devreme pentru a trage concluzii ferme din experiment, Kamel a spus că rezultatele preliminare par promițătoare. „Există semne cu adevărat încurajatoare că am reușit să găsim unele modificări genomice asociate cu rezistența la temperatură”, a spus ea.

Alții urmează exemplul. În primăvara trecută, Novak și Peterson au recoltat lăstari reproducători de eelgrass plini cu semințe în timp ce făceau snorkeling și scufundări în Parcul Național Acadia din Maine și Cape Cod, Nantucket, Gloucester în Massachusetts. Lefcheck recoltat în Maryland. „Ceea ce facem este să le recoltăm înainte ca acestea să elibereze semințele, pentru că semințele sunt mici, ca mărimea unui cap de ac”, a spus Lefcheck. Lăstarii sunt apoi ținuți în rezervoare cu apă sărată până când semințele cad și pot fi cu ușurință colectați și depozitați până când este timpul să le plantați.

13 comentarii