Costaricansk naturforskare och Stanford forskningssamarbetspartner Dunia Villalobos undersöker en flod i Las Cruces, Costa Rica. Kredit:Rebecca Chaplin-Kramer
En ny Stanford University-ledd studie i Costa Rica avslöjar att återställande av relativt smala remsor av skogar vid floden kan avsevärt förbättra den regionala vattenkvaliteten och kollagringen. Analysen, tillgänglig online och kommer att publiceras i oktobernumret av Ecosystem Services , visar att sådana buffertar tenderar att vara mest fördelaktiga i branta, erosionsbenägna och intensivt gödslade landskap - ett fynd som skulle kunna informera liknande ansträngningar i andra länder.
"Skogar runt floder är viktiga platser att rikta in sig på för restaurering eftersom de ger enorma fördelar med väldigt lite hinder för produktiv mark", säger studiens huvudförfattare Kelley Langhans, en Ph.D. student i biologi vid Stanford University knuten till Natural Capital Project. "En liten investering kan ha en riktigt stor inverkan på människors och ekosystems hälsa."
Släpp loss potential
Vegeterade områden i anslutning till floder och vattendrag absorberar skadliga föroreningar i avrinning och håller dem borta från vattendrag. Att skapa effektiva policyer för att skydda dessa strandbuffertar och prioritera var de ska implementeras är en utmaning delvis på grund av bristen på data som kvantifierar effekterna av att återställa sådana områden. Forskarna analyserade i samarbete med tjänstemän från Costa Ricas miljö- och energiministerium, centralbanken och PRIAS-laboratoriet en sådan policy - Costa Ricas skogslag 7575. Lagen antogs 1996 och tillämpades ojämnt sedan dess, och lagen kräver skydd av skogbevuxen flodstrand. remsor 10 meter (cirka 33 fot) till 50 meter (cirka 164 fot) breda.
Med hjälp av InVEST, Natural Capital Projects gratis programvara med öppen källkod, jämförde teamet ett scenario där lagen upprätthölls fullt ut med ett business-as-usual-scenario. De modellerade effekterna av att återbeskoga 10 meter breda remsor och underskattade därmed effekterna av lagens bestämmelser. Ändå visade deras modeller att en sådan förändring skulle öka retentionen av fosfor med nästan 86 %, retentionen av kväve med mer än 81 % och retentionen av sediment med cirka 4 %. Det utökade skogstäcket – en ökning med cirka 2 % i hela landet – skulle också öka kolbindningen med 1,4 %.
Denna återplantering av skog skulle ha störst effekt i områden under branta sluttningar med erosionsbenägen markanvändning (som betesmarker), höga nivåer av gödseltillförsel (som brett odlade oljepalmer) och låga nivåer av kvarhållande av näringsämnen (som stadsområden) . Sådana förändringar kan få enorma konsekvenser för områden i Costa Rica där ett stort antal människor är direkt beroende av floder för att dricka vatten.
"När man kvantifierar fördelarna med återställande av ekosystem, är det avgörande att överväga hur det påverkar människor, särskilt de mest utsatta befolkningarna", säger Langhans. "Det är därför vi i den här forskningen explicit kartlagt hur ökningar av vattenkvaliteten skulle nå dem som är mest beroende av floder."
Även regioner med vattenreningsinfrastruktur skulle kunna gynnas eftersom sådan infrastruktur är särskilt sårbar för orkaner och jordbävningar i Costa Rica. Så sent som 2020 slog en tropisk storm i kombination med en orkan ut vattentjänsten till 120 000 Costaricaner i flera dagar, vilket tvingade människor att tillfälligt lita på andra vattenkällor, inklusive bäckar. Typiska vattenreningsmetoder tar inte heller bort nitrater, som är särskilt känsliga för läckage till grundvatten på grund av sin höga löslighet. Detta är ett särskilt problem i Costa Rica, som använder kvävebaserade gödselmedel i en av världens högsta nivåer.
Det mesta av marken som skulle behöva återbeskogas för att skapa dessa buffertar är jordbruksmark och betesmark för boskap. Tidigare forskning har visat att costaricanska bönder värdesätter träd på sin mark och i allmänhet stöder återplantering av skog, men anser att de initiala kostnaderna för att övergå till skog, och - på mer produktiva marker - alternativkostnaderna för att avstå från jordbruksproduktion, är för höga. Förbättrade ekonomiska incitament – som att utöka Costa Ricas Payments for Ecosystem Services-program – och samhällsbaserade insatser kan hjälpa, enligt forskarna.
Studien kommer vid en viktig tidpunkt för Costa Rica, som implementerar en nationell plan för avkarbonisering som syftar till att öka skogstäcket till 60 %.
"Vår studie ger en modell för att använda realistiska, policybaserade scenarier för att peka ut områden där skogsrestaurering kan ha störst inverkan när det gäller att förbättra människors hälsa och uppfylla nationella anpassnings- och utsläppsmål," studiens medförfattare Rafael Monge Vargas, chef för Costa Ricas nationella geomiljöinformationscenter i ministeriet för miljö och energi. + Utforska vidare