La rápida subida del nivel del mar cambia la ubicación del almacenamiento de carbono
Los ecosistemas costeros son un almacén natural de carbono, y los legisladores buscan bahías, marismas y bosques costeros como soluciones basadas en la naturaleza para ayudar a combatir el cambio climático.
Pero la capacidad de estos ecosistemas para absorber dióxido de carbono de la atmósfera depende de diversos factores y, a menudo, conflictivos, que incluyen el suministro de sedimentos, la pendiente costera, la amplitud de las mareas, el clima de las olas y los cambios en el nivel del mar.
Un reciente estudio por investigadores del Instituto de Ciencias Marinas de Virginia de William & Mary (VIMS) utiliza su modelo informático recientemente desarrollado para comprender mejor los modos y la longevidad del almacenamiento costero de carbono. En un avance clave, el estudio simula cómo se mueve el carbono entre los ecosistemas costeros a medida que la subida del nivel del mar hace que cambien sus límites y tamaños relativos. Los estudios previos del carbono costero o "azul" se han centrado en gran medida en su destino dentro de hábitats únicos y estáticos.
Imagen: El transecto bahía-marisma-bosque demuestra el intercambio de carbono entre ecosistemas y la acumulación de carbono alóctono en los pantanos.
El modelo más realista de la dinámica de las marismas del equipo revela que la tasa de subida del nivel del mar es clave para determinar si el carbono azul ingresa a un reservorio costero o "sumidero" a largo o corto plazo. Solo el almacenamiento a largo plazo, del orden de siglos o milenios, ayudará a la humanidad a mitigar los peores efectos del cambio climático.
El Dr. Kendall Valentine, quien dirigió el estudio mientras era investigador postdoctoral del VIMS, dice: "Nuestra conclusión clave es que el sistema costero es resistente y puede continuar almacenando cantidades crecientes de carbono a tasas moderadas de subida del nivel del mar. Pero si las tasas de subida son demasiado rápidas, la marisma no puede seguir el ritmo, el sistema de la marisma colapsa y disminuye el almacenamiento costero de carbono".
Vídeo: Imágenes de dron del técnico de VIMS Tyler Messerschmidt muestran la transición entre pantano y bosque a lo largo de Phillips Creek en la costa este de Virginia. Crédito: Instituto de Ciencias Marinas de Virginia
El Dr. Matt Kirwan, coautor y profesor asociado del VIMS, agrega: "Nuestra investigación muestra que la subida del nivel del mar es un arma de doble filo para el secuestro de carbono costero. Si bien las tasas moderadas de subida del nivel del mar mejoran la productividad de las plantas y la conservación del carbono en los suelos, la rápida subida del nivel del mar cambia la ubicación del almacenamiento de carbono, de bosques relativamente estables a pantanos más vulnerables".
Los investigadores modelaron el comportamiento de los ecosistemas costeros a tasas de subida del nivel del mar que oscilan entre 1 y 15 milímetros por año. Sus resultados muestran que el almacenamiento de carbono se duplica con creces cuando la tasa de subida del nivel del mar aumenta de 2 a 5 mm/año, y continúa aumentando a tasas de subida de hasta 10 mm/año. Más allá de este "punto de inflexión", el almacenamiento de carbono comienza a disminuir a medida que los pantanos reemplazan a los bosques y el borde del pantano hacia el mar sufre una erosión más rápida.
Imagen derecha: La Dra. Yaping Chen, coautora del estudio y becaria de investigación posdoctoral de VIMS, se encuentra en el límite entre una marisma salada y un bosque junto al mar. Crédito: K. Valentine/VIMS
Los valores de tasa de subida elegidos por el equipo incluyen los observados ahora en sitios de todo el mundo y los proyectados para las próximas décadas. Por ejemplo, las tasas medidas de subida relativa del nivel del mar a lo largo de la costa este de EE. UU. en 2022 oscilaron entre 1,49 mm/año en Portland, Maine, y 5,38 mm/año en Norfolk, Virginia, mientras que el punto de referencia de 10 mm/año se está acercando a algunos sitios a lo largo de la costa del Golfo de EE. UU., donde las tasas relativas de subida del nivel del mar registran más de 8 mm/año. 15 mm/año es la tasa global de subida del nivel del mar predicha en 2100 por el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático de la ONU.
Los hallazgos de los investigadores tienen importantes implicaciones para los esfuerzos por compensar las emisiones de gases de efecto invernadero mediante la compra de créditos de carbono. Las políticas que rigen las compensaciones de carbono azul, como las que rigen la plantación de árboles y otras soluciones basadas en la tierra o de "carbono verde", solo cuentan el carbono que se captura dentro de un ecosistema en particular. Esto es para evitar el doble conteo del carbono capturado inicialmente en otro lugar, por ejemplo, a través de la fotosíntesis en un bosque interior o una floración de fitoplancton en alta mar, y luego transportado a la costa.
Los resultados del modelo del equipo sugieren que una parte significativa del carbono de las marismas se origina fuera de las marismas. "Corroborando los resultados de experimentos de campo anteriores", dice Valentine, "encontramos que hasta el 50% del carbono en los suelos de los pantanos se crea en otros lugares".
La investigación se ha publicado en Nature Communications: Climate-driven tradeoffs between landscape connectivity and the maintenance of the coastal carbon sink
