Nauka

Badaczka zbadała lasy widma. „Wyniki były szokujące”

Gdy podnosi się poziom wody, wzrasta zasolenie przybrzeżnych gleb, a rosnące tam lasy umierają. Pozostaje pytanie, czy potrafimy temu jeszcze zapobiec, czy możemy już tylko patrzeć, jak w miejscu lasów powstają coraz większe słone bagna.

Gdy wędruję przez moje tereny badawcze opodal rezerwatu przyrody Alligator River w Karolinie Północnej, szlak nagle urywa się, a ja zaczynam brnąć po kolana w wodzie. Na nisko położonym półwyspie, który przycupnął za tutejszymi wyspami barierowymi Outer Banks, trwałe podtopienia stały się codziennością. Rosnące w wodzie drzewa są małe, skarłowaciałe. Wiele z nich uschło.

Wzdłuż wybrzeży Karoliny Północnej praktycznie na każdym kroku można trafić na wymierające lasy. Niemal każdy przydrożny rów, który mijam, przemierzając ten region, wyściełają obumarłe lub obumierające drzewa. Jako ekolożka badająca wpływ podnoszenia się poziomu oceanów na bagna, wiem, że tego typu podtopienia to dowód na zmiany klimatyczne, które przekształcają krajobraz Wschodniego Wybrzeża Ameryki. Zmiany te stanowią zagrożenie nie tylko dla fauny, flory i ekosystemów, ale także dla miejscowych rolników i leśników.

Las to nie fabryka drewna. Obywatele to wiedzą. A leśnicy?

Drzewa, tak jak wszystkie organizmy żywe, umierają. Jednak to, co dzieje się tutaj, odbiega daleko od normalności. Znaczne połacie lasów wymierają w tym samym czasie, a na ich miejscu nie pojawiają się młode drzewka. I nie jest to tylko problem lokalny. Woda morska podnosi poziom soli w przybrzeżnych lasach całej Niziny Atlantyckiej, od Maine po Florydę. Rozciągające się na tym terenie lasy wymierają na potęgę. W środowisku naukowym są znane jako lasy widma.

Podstępna sól

Podnoszący się wskutek zmian klimatycznych poziom wód w oceanach sprawia, że w wielu częściach świata tereny podmokłe stają się jeszcze bardziej bagniste. I bardziej słone.

W 2016 roku zaczęłam pracę na zalesionych mokradłach Karoliny Północnej, by zbadać wpływ soli na tamtejszą florę i glebę. Raz na kilka miesięcy, obuta w ciężkie wodery i otulona moskitierą, ruszam podtopionym szlakiem, taszcząc ze sobą 50 kilo soli i sprzętu. Solimy powierzchnię wielkości kortu do tenisa, próbując odtworzyć efekty podnoszącego się poziomu morza.

Po dwóch latach naszych wysiłków wydawało się, że sól nie wpływa na obserwowane przez nas rośliny i procesy zachodzące w glebie. Uświadomiłam sobie, że zamiast czekać, aż nasza eksperymentalna sól powoli pozabija drzewa, trzeba raczej zastanowić się, ile drzew zdążyło już uschnąć i jak zmieniło się narażenie podmokłych obszarów na rosnące zasolenie. Aby znaleźć na to odpowiedź, musiałam udać się tam, gdzie drzewa już obumarły.

Podnoszące się wody oceanu zalewają wybrzeża Karoliny Północnej, a słona woda przenika do podmokłych gleb. Kiedy poziom słodkiej wody spada, np. w okresie suszy, sól krąży w wodach gruntowych, trafia do kanałów i rowów, przenika w głąb lądu, niesiona przez wiatr i przypływy. Martwe drzewa o bladych pniach, pozbawione liści i gałęzi, to sygnał, że poziom soli w glebie jest wysoki. W raporcie z 2019 roku nazwano je „drewnianymi nagrobkami”.

Na cmentarzysku obumarłych drzew zaczynają się panoszyć bardziej odporne na sól krzewy i trawy. W opublikowanych właśnie badaniach, które prowadzę razem z Emily Bernhardt i Justinem Wrightem z Duke University i Xi Yang z Uniwersytetu Wirginii, pokazujemy, że zachodzące zmiany są szczególnie drastyczne w Karolinie Północnej.

Widok z orbity

By ocenić zasięg i tempo zmian zachodzących w lasach, postanowiłam spojrzeć na nie z lotu ptaka. W sukurs przyszły mi satelity, takie jak system obserwacji Ziemi (EOS) NASA, będący cenny źródłem danych naukowych i środowiskowych.

Od 1972 roku satelity z programu Landsat, będącego wspólnym przedsięwzięciem NASA i amerykańskiej agencji USGS, rejestrują w sposób ciągły obrazy przedstawiające powierzchnię lądów na Ziemi, pozwalając obserwować zmiany będące wynikiem działania przyrody i człowieka. Z wykorzystaniem zdjęć z Landsatu dokonaliśmy kwantyfikacji zmian w nadmorskiej wegetacji od 1984 roku i porównaliśmy je z wysokiej rozdzielczości zdjęciami z Google Earth, by odnaleźć wymarłe puszcze. Analiza komputerowa pomogła nam w wyszukaniu podobnych połaci uschniętych lasów na całym obserwowanym terenie.

Wyniki były szokujące. Okazało się, że w ciągu ostatnich 35 lat zniknęło ponad 10 proc. zalesionych terenów podmokłych w rezerwacie przyrody Alligator River. Są to obszary chronione przez prawo federalne, więc do dewastacji tutejszych lasów nie mogła przyczynić się żadna inna działalność człowieka.

Ale co nas właściwie obchodzą lodowce?

Gwałtowne podnoszenie się poziomu wód w oceanach najwyraźniej postępuje szybciej niż proces adaptacji tych lasów do bardziej wilgotnych i bardziej słonych warunków. Ekstremalne zjawiska pogodowe, wzmacniane przez zmiany klimatyczne, jeszcze bardziej pustoszą te tereny z każdą kolejną burzą, coraz częstszym huraganem czy suszą.

Ustaliliśmy, że największa roczna strata powierzchni leśnej na badanym przez nas obszarze miała miejsce w 2012 roku w następstwie ekstremalnej suszy, pożarów lasów i fal sztormowych wywołanych przez huragan Irene w sierpniu 2011 roku. Potrójny pech okazał się ostatnią kroplą: w całym regionie drzewa zaczęły masowo obumierać.

Grafika: Emily Ury i in. CC-BY-ND

Hamować zmiany czy je akceptować?

Wraz z podnoszeniem się poziomu wód oceanicznych ingresja wód słonych może spustoszyć przybrzeżne tereny leśne od Zatoki Meksykańskiej po zatokę Chesapeake, a podobne procesy będą występować także w innych zakątkach świata. Wielu przedstawicieli środowisk działających na rzecz ochrony przyrody zaczyna zmieniać podejście do gospodarki glebowej, koncentrując się bardziej na strategiach adaptacyjnych, takich jak ułatwianie nieuchronnej transformacji lasów w słone mokradła lub inne przybrzeżne formy krajobrazu.

Na przykład organizacja ekologiczna Nature Conservancy realizuje w Karolinie Północnej pewne projekty wspomagające adaptację, jak np. tworzenie „żywych linii brzegowych” złożonych z roślin, piasku i skał, które stanowią naturalne falochrony.

Innym, bardziej radykalnym rozwiązaniem byłoby wprowadzenie w zagrożonych strefach roślin bagiennych dobrze znoszących sól. To kontrowersyjny pomysł, ponieważ jest sprzeczny z dążeniem do zachowania ekosystemów w ich aktualnym kształcie.

Przekażmy naturze znak pokoju

Skoro jednak lasy i tak giną, słone mokradła wydają się znacznie lepszą alternatywą niż pozostawienie bagnistych terenów na pastwę otwartych wód. Otwarte wody nie są same w sobie złe, jednak nie mają takich walorów ekologicznych jak słone mokradła. Proaktywne, świadome działania mogą przedłużyć okres życia przybrzeżnych mokradeł, tak by dalej magazynowały węgiel, tworzyły siedliska, poprawiały jakość wody oraz chroniły grunty orne i tereny leśne w nadmorskich regionach.

**
Emily Ury jest biogeochemiczką, doktorantką na Duke University. Prowadzi badania nad wpływem podnoszącego się poziomu oceanów i ingresji słonej wody do nadmorskich ekosystemów, poczynając od próbek gleby po całe ekoregiony. Uczestniczka programu naukowo-technologicznego NASA ​Future Investigators w latach 2017–2020.

Artykuł opublikowany w magazynie The Conversation na licencji Creative Commons. Z angielskiego przełożyła Dorota Blabolil-Obrębska.

***

Ten artykuł nie powstałby, gdyby nie wsparcie naszych darczyńców. Dołącz do nich i pomóż nam publikować więcej tekstów, które lubisz czytać

Zamknij