Salzwiesen und die zukünftigen Triebkräfte des globalen Klimawandels
Salzwiesen sind wichtige Ökosysteme, die essentielle Ökosystemdienste bieten, darunter die Kohlenstoffbindung, blauer Kohlenstoff und eine Verbesserung der Wasserqualität. Ihr Wert ist zwar bekannt, doch Salzwiesen werden durch viele Triebkräfte des globalen Wandels bedroht, darunter den steigenden Meeresspiegel, die steigenden Temperaturen und den Anstieg reaktiven Stickstoffs. Noch sind grundlegende Wissenslücken darüber vorhanden, wie das globale Kühlpotenzial von Sumpfgebieten in Küstennähe betroffen sein wird, wenn sich biogeochemische Reaktionsraten und Treibhausgasflüsse an den globalen Wandel anpassen. Das EU-finanzierte Projekt MarshFlux wird über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützt und will dieser Frage nun nachgehen. „Wir haben eine Reihe von In-situ- und Laborexperimenten durchgeführt“, beschreibt Sophie Comer-Warner, die Projektkoordinatorin.
Wesentliche Überlegungen: Wissenslücken
„Wir beginnen langsam, Salzwiesen in nationalen Treibhausgasinventaren zu berücksichtigen und blauen Kohlenstoff einzusetzen, um Emissionen auszugleichen. Dafür müssen wir jedoch die Kohlenstoffbudgets dieser Ökosysteme umfassend verstehen und wissen, wie sich diese durch die globalen Umweltveränderungen in Zukunft verändern könnten“, merkt Comer-Warner an. Treibhausgasemissionen – Methan (CH4) und Stickoxid (N2O) – könnten eventuell einen Teil des gespeicherten Kohlenstoffwerts ausgleichen. Daher ist es besonders wichtig, diese Reaktionen zu verstehen. „Außerdem ist die Fähigkeit dieser Feuchtgebiete an der Küste, Stickstoffverunreinigungen zu filtern und Küstenzonen zu schützen, besonders wichtig. Auch die Möglichkeiten, wie sich diese Kapazität in Zukunft verändern könnte, muss erklärt werden“, ergänzt Comer-Warner. Diese Forschung ist unabdingbar für die effektive Bewirtschaftung von Feuchtgebieten an der Küste, um den Wert des blauen Kohlenstoffs bei kommenden globalen Veränderungen zu erhalten.
Treibhausgasströme und Salzwiesen
Das Projekt hat die CH4-Ströme in vier Erhebungen einer Salzwiese in Quebec, Kanada, gemessen. Dabei wurden nur in einer Zone hohe Emissionen erfasst – Sporobolus alterniflorus, auch bekannt als Spartina alterniflora. „Das zeigt die hohe Variabilität der Treibhausgasströme zwischen den Salzwiesen. Diese muss gründlich charakterisiert werden, um den Wert des blauen Kohlenstoffs zu bestimmen. Es zeigt auch, dass der Anstieg des Meeresspiegels Erhebungen mit geringen Emissionen in solche mit hohen und vice versa verwandeln könnte. Das hat bedeutende Implikationen für das Treibhausgasbudget einer Salzwiese“, erklärt Comer-Warner. MarshFlux hat auch die Reaktionen der N2O-Ströme und Denitrifikationsraten auf erhöhte Temperaturen und Stickstoffgehälter in zwei Vegetationstypen in Salzwiesen in Quebec, Kanada, und Louisiana in den Vereinigten Staaten verglichen. „Wir fanden heraus, dass mögliche N2O-Ströme sich durch erhöhte Bewirtschaftungen in allen Marschgebieten von kleineren Senken in merkliche Quellen verwandelten. Wir fanden auch Unterschiede zwischen den Salzwiesen in Quebec und Louisiana und zwischen den Vegetationstypen. Das zeigt wieder die große Variation der Ökosystemdienste zwischen Erhebungen innerhalb einer Salzwiese und zwischen Salzwiesen verschiedener klimatischer Regionen“, bestätigt Comer-Warner. Unregelmäßige Schwankungen der Temperatur oder des Stickstoffgehalts haben große Auswirkungen auf die Fähigkeit von Salzwiesen, als Treibhausgassenken zu dienen. Zudem haben Salzwiesen vermutlich nur eine beschränkte Kapazität, die Auswirkungen globaler Szenarien kommender Klimaveränderungen abzuschwächen. Die Denitrifikationsraten sind in Quebec bei zukünftigen globalen Veränderungen gesunken. Das deutet auf eine geringere Kapazität hin, Stickstoff zu filtern, da die Verunreinigung mit den Temperaturen ansteigt. „Wir planen jetzt weitere Arbeit daran, die Triebkräfte in situ oder in Mesokosmos-Experimenten zu manipulieren. Das wird Informationen zu den Auswirkungen der Triebkräfte des globalen Wandels auf biogeochemische Reaktionsraten bei realistischeren Bedingungen liefern. Zudem sollte weiter erforscht werden, ob die beobachteten Unterschiede der CH4-Ströme zwischen den Erhebungen durch pflanzenabhängige Erzeugung, Transport oder eine Kombination entstehen“, schließt Comer-Warner.
Schlüsselbegriffe
MarshFlux, Salzwiesen, blauer Kohlenstoff, biogeochemische Reaktionsraten, Treibhausgasströme, Feuchtgebiete an der Küste
