Los ecosistemas costeros son un almacén natural de carbono, y los legisladores buscan bahías, marismas y bosques costeros como soluciones basadas en la naturaleza para ayudar a combatir el cambio climático.
por David Malmquist, Instituto de Ciencias Marinas de Virginia
Pero la capacidad de estos ecosistemas para absorber dióxido de carbono de la atmósfera depende de factores diversos y, a menudo, conflictivos, que incluyen el suministro de sedimentos, la pendiente costera, la amplitud de las mareas, el clima de las olas y los cambios en el nivel del mar.
Un estudio reciente en Nature Communications de investigadores del Instituto de Ciencias Marinas de Virginia de William & Mary utiliza su modelo informático recientemente desarrollado para comprender mejor los modos y la longevidad del almacenamiento costero de carbono. En un avance clave, el estudio simula cómo se mueve el carbono entre los ecosistemas costeros a medida que el aumento del nivel del mar hace que cambien sus límites y tamaños relativos. Los estudios previos del carbono costero o «azul» se han centrado en gran medida en su destino dentro de hábitats únicos y estáticos.
El modelo más realista de la dinámica de las marismas del equipo revela que la tasa de aumento del nivel del mar es clave para determinar si el carbono azul ingresa a un reservorio costero o «sumidero» a largo o corto plazo. Solo el almacenamiento a largo plazo, del orden de siglos o milenios, ayudará a la humanidad a mitigar los peores efectos del cambio climático.
El Dr. Kendall Valentine, quien dirigió el estudio mientras era investigador postdoctoral en VIMS, dice: «Nuestra conclusión clave es que el sistema costero es resistente y puede continuar almacenando cantidades crecientes de carbono a tasas moderadas de aumento del nivel del mar. Pero si las tasas de aumento son demasiado rápidas, el pantano no puede seguir el ritmo, el sistema del pantano colapsa y el almacenamiento costero de carbono disminuye».
El Dr. Matt Kirwan, coautor y profesor asociado de VIMS, agrega: «Nuestra investigación muestra que el aumento del nivel del mar es un arma de doble filo para el secuestro de carbono costero. Si bien las tasas moderadas de aumento del nivel del mar mejoran la productividad de las plantas y la preservación del carbono en suelos, el rápido aumento del nivel del mar cambia la ubicación del almacenamiento de carbono, de bosques relativamente estables a pantanos más vulnerables».
Además de Kirwan, a Valentine se unieron en el estudio la ex becaria postdoctoral de VIMS, la Dra. Ellen Herbert, el ex alumno David Walters, actual Ph.D. el candidato Alex Smith y el becario postdoctoral Dr. Yaping Chen.
Los investigadores modelaron el comportamiento de los ecosistemas costeros a tasas de aumento del nivel del mar que oscilan entre 1 y 15 milímetros por año. Sus resultados muestran que el almacenamiento de carbono se duplica con creces cuando la tasa de aumento del nivel del mar aumenta de 2 a 5 mm/año, y continúa aumentando a tasas de aumento de hasta 10 mm/año. Más allá de este «punto de inflexión», el almacenamiento de carbono comienza a disminuir a medida que los pantanos reemplazan a los bosques y el borde del pantano hacia el mar sufre una erosión más rápida.
Los valores de tasa de aumento elegidos por el equipo incluyen los observados ahora en sitios de todo el mundo y los proyectados para las próximas décadas. Por ejemplo, las tasas medidas de aumento relativo del nivel del mar a lo largo de la costa este de EE. UU. en 2022 oscilaron entre 1,49 mm/año en Portland, Maine y 5,38 mm/año en Norfolk, Virginia, mientras que el punto de referencia de 10 mm/año se está acercando a un ritmo pocos sitios a lo largo de la costa del Golfo de EE. UU., donde las tasas relativas de aumento del nivel del mar registran más de 8 mm/año. 15 mm/año es la tasa global de aumento del nivel del mar predicha en 2100 por el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático de la ONU.
Los hallazgos del investigador tienen implicaciones importantes para los esfuerzos por compensar las emisiones de gases de efecto invernadero mediante la compra de créditos de carbono. Las políticas que rigen las compensaciones de carbono azul, como las que rigen la plantación de árboles y otras soluciones basadas en la tierra o de «carbono verde», solo cuentan el carbono que se captura dentro de un ecosistema en particular. Esto es para evitar la doble contabilización del carbono capturado inicialmente en otro lugar, por ejemplo, a través de la fotosíntesis en un bosque interior o una floración de fitoplancton en alta mar, y luego transportado a la costa.
Los resultados del modelo del equipo sugieren que una parte significativa del carbono de las marismas se origina fuera de las marismas. «Corroborando los resultados de experimentos de campo anteriores», dice Valentine, «encontramos que hasta el 50% del carbono en los suelos de los pantanos se crea en otros lugares».
Más información: Kendall Valentine et al, Compensaciones impulsadas por el clima entre la conectividad del paisaje y el mantenimiento del sumidero costero de carbono, Nature Communications (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-36803-7
