Kustvåtmarker som sjögräsängar, mangrover, och saltmarker spelar viktiga roller längs kusten, från att tillhandahålla en buffert mot stormfloder, att tillhandahålla kritisk livsmiljö för djur, för att fånga upp atmosfäriskt kol.

Vi har fortfarande precis börjat förstå de invecklade funktionerna hos dessa högproduktiva ekosystem och deras roll för att mildra klimatkrisen, men UConn-forskare är ett steg närmare att förstå hur saltkärrs vegetation, deras bakteriesamhällen, och vegetation kan hjälpa till att förutsäga ett träsks potential att bli en blå kolreservoar. Forskningen publicerades nyligen i tidskriften Flodmynningar och kuster.

"Kustkärr blir alltmer erkända som viktiga ekosystem eftersom de binder och lagrar mycket kol. Det finns ett ökande intresse för att förstå dessa blåa kolekosystem på grund av vår nuvarande klimatkris, säger Beth Lawrence, medförfattare och College of Agriculture, Hälsa, och Naturresurser Biträdande professor i våtmarks- och växtekologi vid Institutionen för naturresurser och miljö och Centrum för miljövetenskap och teknik.

Lawrence förklarar hur saltkärr fungerar som centrala ekosystem vid bevarande och restaurering. De är livsmiljöer för ett brett spektrum av arter, inklusive hotade arter som sparven. Beläget vid gränssnittet mellan land och hav, dessa ekosystem buffertar stormenergi och utför andra viktiga funktioner, som avlägsnande av överskott av kväve från vatten som tar sig till flodmynningar där det annars kan leda till algblomning och syreberövade "döda zoner".

Utveckling leder till förändringar i vattenrörelsen (se sidofältet) och Lawrence säger att, ofta, tidvattenbegränsade saltmarker blir mindre salta och blöta, leder till förändringar i vilka växter som växer där. Växter som trivs under dessa bräckta förhållanden kan vara invasiva, som Phragmites australis, som har blivit kustförvaltarnas förbannelse, säger Lawrence.

Tidvattenrestaurering syftar till att återansluta kärr avskurna från havet för att förbättra livsmiljön. Öka storleken på kulvertar under vägar, järnvägar eller broar eller avlägsnande av tidvattenportar kan återställa tidvattenflödet och de organismer som förlitar sig på det.

För att observera hur tidvattenåterställning kan förändra kolets kretslopp och markmikrober, forskarna samplade från flera kärrplatser i Connecticut, inklusive mindre störda "referens" myrar, och tidigare begränsade kärr som sedan har genomgått restaurering.

"Tidligt återställt och de orestaurerade referenserna skiljde sig åt i koldensitet och hur mycket kol som finns i marken. Mycket begränsade platser hade antagligen torkat ut till viss del och tappat lite kol, säger Lawrence.

Detta är vettigt, Lawrence säger, för i fuktigare jordar, mikrober bryter inte ner kolrikt växtmaterial lika effektivt som i torr jord, därför finns materialet och kolet i det kvar. När mikrober kan frossa i växtmaterialet i torrare, mer syresatta förhållanden, kolet går förlorat till atmosfären i form av kolgas, i en process som kallas mineralisering.

Andra mätningar mellan tidvatten restaurerade och ostörda kärr var desamma över hela sviten av parametrar som användes i forskarnas mätningar, inklusive jordkemi, växtbiomassa, och mikrobiella samhällen. Dock, det fanns stora skillnader mellan vegetationszoner.

"Den viktigaste skillnaden vi såg var mellan växtsamhällen, "Säger Lawrence." Vi såg skillnader i mikrobiell andning såväl som i mikrobiella samhällen som lever i marken i olika vegetationszoner. Dessa fynd tyder på att både växter och mikrober reagerar på skillnader i miljöförhållanden."

Med kunskapen om vilka växter som trivs var, forskarna kan få en inblick i de biologiska processer som pågår i träsket genom att notera vilka växter som finns.

"Jag tror att en av de viktigaste resultaten från vår studie är att dessa växtband är bra indikatorer på vad som händer hydrologiskt och biogeokemiskt, säger Lawrence. Till exempel, om vi ser inhemska Spartina alterniflora växa, vi vet att miljön är saltare än där Phragmites växer. Dessa jordar kommer sannolikt att ha olika bakteriesamhällssammansättning och bearbeta kol och kväve annorlunda än i en högre, torrare samhälle. "

Med tanke på vikten av saltmarker och behovet av ytterligare restaureringsarbete, Lawrence säger att chefer kan använda satellitbilder eller drönare för att titta på växtligheten i större rumslig skala för att få en indikation på odlingsförhållandena såväl som ett systems kolavskiljningskapacitet. Detta kan hjälpa till att fokusera restaureringsinsatser och övervakning.

"Lederare är verkligen intresserade av att skala upp, ", säger Lawrence. "Att kvantifiera kol- och näringskretslopp är mycket tidskrävande och detaljerat, så en viktig implikation av detta arbete är att den dominerande vegetationen i salta myrar kan användas som en proxy för vissa biogeokemiska processer. Vi måste noga överväga hur vi spenderar våra begränsade bevarandedollar."

Kostnaden för att inte följa med flödet

Med ansträngningar i början av 1900-talet för att utrota saltmarker efter rädsla för myggburna sjukdomar, restaureringsinsatser har pågått under de senaste decennierna för att återupprätta dessa livsviktiga samhällen. Lawrence påpekar att här i Connecticut, högdensitetsutveckling stör landskapet ända fram till kusten, inklusive saltmarker.

"Vi har massor av människor som bor nära kuster med vägar, broar, och järnvägar som ofta transekterar våra saltmarker. När det händer, du ändrar hydrologin för att ofta, vad de gör är att de lägger ett litet rör under vägen eller järnvägen så att vatten kan gå under men det begränsar tidvattnet. Vi går från en stor bäck som förmedlar vatten ner till ett litet rör under vägen som ändrar översvämningsfrekvensen och dämpar tidvattnet. "