När orkanen Dorian dånade uppför östkusten under den första veckan i september, platserna där människor bor och arbetar i flera stater var hotade. Den första skyddslinjen mot stormskador bestod av kustnära vegeterade ekosystem, inklusive nästan 300, 000 tunnland saltkärr i Georgia.

Saltkärret, sjögräs, och mangrove-ekosystem som bar bördan av bultande vågor är det inte, dock, immun mot skador. Allt oftare och intensivare stormar, i kombination med stigande havsnivåer, bryta isär och erodera dessa ekosystem, hotar deras förmåga att skydda kustsamhällen och fungera som en globalt viktig kolreservoar i marken.

kustnära saltkärr, sjögräs och mangrove-ekosystem – kända som ekosystem för blått kol – står för en liten del av jordens landyta men lagrar mer kol per ytenhet än skog. En ny forskningsstudie ledd av University of Georgia betonar vikten av att förstå värdet av kol som begravts längs kusterna världen över – hur mycket det finns och hur man bäst skyddar det.

Artikeln, publiceras i Naturgeovetenskap , förklarar betydelsen av ekosystem för blått kol och behovet av att bättre förstå de processer som främjar markens kollagring och hur störningar, som orkaner, påverka långsiktigt bevarande. Denna information är avgörande för att förutsäga hur väl ekosystem av blått kol kommer att skydda kustsamhällen i framtiden och tillhandahålla andra ekosystemtjänster, såsom livsmiljöer för rekreationsmässigt och kommersiellt värdefulla fisk- och skaldjursarter.

"Blå kolekosystem är unika eftersom de sitter vid gränssnittet mellan land och hav, sa Amanda Spivak, docent vid UGA Franklin College of Arts and Sciences avdelning för marina vetenskaper och huvudförfattare till artikeln. "Vi kan se till marina och terrestra system för vägledning om de viktiga mekanismer som påverkar markens kolbevarande så att vi bättre kan förstå hur blått kol ekosystem fungerar och reagerar på störningar."

Ekosystem av blått kol bygger bokstavligen upp mark genom att omvandla atmosfärisk koldioxid till växtbiomassa och fånga sedimentpartiklar som sköljs in av tidvatten. Det organiska kolet i detta material kan förbli begravt på detta sätt tillfälligt eller i tusentals år, beroende på syrenivåer och vattenkemi som i sin tur påverkar hur bakterier kommer åt kolet. Ett jordprov från ett kärr i Georgia, och ett kärr i New England, och ett kärr i Mikronesien, skulle var och en avslöja en stor variation i kollagringsvärde, eller kolförrådet i myrarnas jordar. En prioritet för forskarna är behovet av att undersöka de faktorer som driver denna variabilitet.

Effektiviteten hos dessa nedbrytningsmekanismer kan också förändras efter störningar som stora stormsystem, inkräktande utveckling och havsnivåhöjning. I själva verket, lagring av kol i marken är nära förknippad med myrmarkens och mangrovens förmåga att klara av stigande havsnivåer.

"Det är förvånande att efter att ha studerat koldynamik i tidvattenvåtmarker i decennium efter decennium har vi fortfarande liten förståelse för varför kolackumuleringshastigheter kan skilja sig så mycket mellan till synes liknande system, sa Charles Hopkinson, UGA professor i marin vetenskap och medförfattare på tidningen. "Den relativa mängden kol som lagras i de nordöstra Plum Islands tidvattenvåtmarker, till exempel, är nästan fyra gånger större än i Georgia Sapelo Islands våtmarker, ändå är produktions- och nedbrytningshastigheterna likartade. Ramverket i denna artikel för att förstå varför dessa system skiljer sig kommer förhoppningsvis att göra det möjligt för oss att förutsäga effekterna av klimatförändringar på tidvattenvåtmarker och deras relativa bidrag till att ta bort CO ₂ från atmosfären."

Dessa kustnära ekosystem lagrar kol när de växer vertikalt genom att lägga ner ett nytt jordlager varje år. Men de drar sig också tillbaka inåt landet, där de ofta möter privat egendom som hardscape eller gräsmatta som i huvudsak blockerar en mekanism som myrar och mangrover använder för att upprätthålla sig själva.

"Ur ett samhälleligt perspektiv, det är en anledning, särskilt relevant just nu, att vi kanske vill tänka på processerna som bevarar kol i dessa system, " sa Spivak. "Vi vill se till att de fortsätter att bygga den vertikala höjden som hjälper dem att hålla jämna steg med havsnivån, och vi vill se till att kolet som är begravt där stannar där, så att de behåller sin höjd och inte ökar den globala koldioxidbudgeten."