Прибережні водно-болотні угіддя та солоні марші США щороку втрачають через ерозію понад 1,45 мільярда фунтів, або 660 тисяч метричних тонн, вуглецю. Дослідження охопило узбережжя від Техасу до Мену та простежило довготривалі зміни між 1985 і 2022 роками.

Про результати роботи в понеділок, 24 серпня, повідомив NASA Blogs. Дослідження, яке підтримало NASA, поєднало багаторічний супутниковий архів із даними про висоту земної поверхні, щоб оцінити не лише площу зниклих боліт, а й пов’язаний із цим рух вуглецю.

Прибережні марші виконують роль природних резервуарів. Рослини поглинають вуглець, а їхні рештки можуть накопичуватися у вологому ґрунті, де органічний матеріал зберігається тривалий час. За цією здатністю такі екосистеми можна порівнювати з лісами й тундрою, хоча механізми їхнього формування та руйнування відрізняються.

Стійкість цього сховища залежить від мінливого кордону між сушею і морем. Шторми здатні виривати рослинність, хвилі й припливи — розмивати ґрунт, підвищення рівня моря — затоплювати низинні ділянки, а забудова — змінювати природний розвиток берегової смуги. Унаслідок цього вуглець, який залишався зв’язаним у рослинах і відкладах, може бути перенесений в інше середовище.

Автори використали зображення із супутників програми Landsat разом із лідарними даними Геологічної служби США. Landsat дав змогу порівняти положення та площу боліт упродовж десятиліть, тоді як лідарні вимірювання висоти допомогли точніше описати рельєф низьких прибережних територій.

Такий підхід був важливим через неоднорідність узбережжя. Окремі його частини відступали, тоді як в інших місцях формувалися нові заболочені ділянки. Тому загальний обсяг вуглецю, винесеного ерозією, не дорівнював чистій втраті всієї системи.

За оцінкою дослідників, частину переміщеного вуглецю компенсувало зростання нових маршів. Однак навіть після врахування цього процесу чиста щорічна втрата становила приблизно 800 мільйонів фунтів, або 380 тисяч метричних тонн вуглецю.

Інтенсивність змін суттєво різнилася залежно від регіону та періоду. Особливо помітне посилення ерозії дослідники виявили в дельті Міссісіпі після урагану «Катріна» у 2005 році та урагану «Іда» у 2021-му. Обидва шторми виривали й затоплювали прибережну рослинність на багатомильних ділянках.

Дельта Міссісіпі має найбільшу в США площу маршових угідь, тому її внесок виявився непропорційно великим. За підрахунками авторів, у цьому регіоні було переміщено більше прибережного вуглецю, ніж уздовж усього східного узбережжя країни.

Водночас переміщення вуглецю не слід автоматично прирівнювати до його негайного викиду в атмосферу. Основна частина матеріалу, вивільненого під час розмивання боліт, надходить до океану. Подальша доля цього вуглецю залежить від складних процесів у воді та донних відкладах, яких наведена оцінка безпосередньо не визначала.

Саме перехід між повітрям, сушею та океаном залишається складною ділянкою глобальних вуглецевих моделей. Берегова лінія постійно змінюється під дією рівня моря, вітру, припливів і живих організмів, тому її важко представити як стабільну межу в розрахунках.

У Інституті космічних досліджень імені Годдарда NASA розробляли нові моделі, покликані краще відтворювати цей обмін. Дані про втрату маршів можуть допомогти пов’язати супутникові спостереження реальних змін узбережжя з обчисленнями руху вуглецю між природними резервуарами.

Робота також показала цінність довготривалих рядів спостережень. Окремий знімок може зафіксувати наслідки одного шторму, але архів за 37 років дає змогу відрізнити раптове руйнування від поступового відступу узбережжя та появи нових боліт.

Отримана оцінка не зводить роль прибережних екосистем до єдиного показника викидів. Вона натомість уточнює, скільки накопиченого на суші вуглецю фізично залишає заболочені території та переходить до океанічної системи.

Краще розуміння цього маршруту потрібне для повнішої картини земного вуглецевого циклу. Дослідження засвідчило, що мінливі болота між сушею і морем є не периферійною деталлю, а помітною ланкою обміну вуглецем, особливо в регіонах, де великі запаси органічної речовини поєднуються з інтенсивною ерозією.