Comparative assessment of sediment carbon storage and greenhouse gas dynamics in degraded mangroves and saltmarsh ecosystems of the Sundarban, India

Le coste del mondo sono bordate da zone umide che agiscono come potenti motori naturali per la stabilità climatica. Tra queste, le foreste di mangrovie e le paludi salmastre sono particolarmente vitali perché intrappolano il carbonio dall'atmosfera e lo bloccano nel suolo sottostante. Questo processo, spesso chiamato carbonio blu, aiuta a rallentare il riscaldamento del pianeta. Tuttavia, questi ecosistemi non sono solo unità di stoccaggio; sono anche fabbriche chimiche attive che rilasciano gas nell'aria. Alcuni di questi gas, come l'anidride carbonica, fanno parte della respirazione naturale del suolo, mentre altri, come il metano e l'ossido di diazoto, sono gas serra potenti che possono intrappolare il calore in modo ancora più efficace rispetto all'anidride carbonica. Comprendere come queste diverse zone umide stoccano il carbonio e rilasciano gas è fondamentale, specialmente quando le piante vengono danneggiate o degradate dall'attività umana. Se vogliamo proteggere questi paesaggi, dobbiamo sapere esattamente come funzionano sotto stress, perché una zona umida che stocca molto carbonio potrebbe comunque rilasciare gas nocivi in modi che non ci aspettiamo del tutto.

Nel Sundarbans, una vasta regione deltaica sulla costa orientale dell'India, i ricercatori si sono dedicati al confronto tra due tipi di queste zone umide: foreste di mangrovie degradate e paludi salmastre. Si sono concentrati su un'area specifica nota come Isola di Sagar, dove l'attività umana ha alterato il paesaggio naturale in vari gradi. Il team ha selezionato tre siti distinti per lo studio. Un sito era situato lontano dagli insediamenti umani ed era caratterizzato da una pressione umana relativamente bassa. Gli altri due siti erano molto più vicini a villaggi e città, affrontando alti livelli di interazione umana, inclusi agricoltura, pesca ed espansione degli insediamenti. In ciascuna di queste località, gli scienziati hanno esaminato sia le aree di mangrovie, dove crescono alberi come Avicennia e Bruguiera, sia le paludi salmastre adiacenti, dominate da erbe e vegetazione bassa. Il loro obiettivo era guardare in profondità nel terreno, non solo in superficie, per vedere quanto carbonio fosse stoccato e come il suolo stesse rilasciando gas nell'atmosfera.

Per ottenere un quadro completo, i ricercatori hanno scavato nel suolo fino a una profondità di un metro. Hanno raccolto campioni in strati, procedendo dalla superficie verso il punto più profondo, per misurare la quantità di carbonio organico intrappolato nel sedimento. Hanno inoltre misurato la densità del suolo e i livelli di sale e azoto al suo interno. Contemporaneamente, hanno posizionato camere sigillate sopra il terreno per catturare i gas emessi dal suolo. Ciò ha permesso loro di misurare il flusso di anidride carbonica, metano e ossido di diazoto in uscita dall'ecosistema. Confrontando i dati delle mangrovie e delle paludi salmastre attraverso i tre diversi siti, sono stati in grado di vedere come il tipo di vegetazione e il livello di disturbo umano cambiassero il modo in cui questi ecosistemi si comportavano.

I risultati hanno rivelato una differenza sorprendente nel modo in cui questi due ecosistemi stoccano il carbonio. Nelle foreste di mangrovie, la quantità di carbonio nel suolo aumentava man mano che i ricercatori scavavano in profondità. Gli strati più profondi, da sessanta a cento centimetri, contenevano la maggior quantità di carbonio. Ciò suggerisce che le mangrovie sono eccellenti nel seppellire il carbonio in profondità nel sottosuolo, dove è protetto e preservato per lungo tempo. Al contrario, le paludi salmastre mostravano il pattern opposto. Il carbonio era concentrato vicino alla superficie e diminuiva man mano che si scavava in profondità. Ciò indica che le paludi salmastre stoccano la maggior parte del loro carbonio negli strati superficiali del suolo, dove è più esposto agli elementi e più propenso a decomporsi rapidamente. Grazie a questo stoccaggio profondo, le mangrovie contenevano significativamente più carbonio totale nel primo metro di suolo, con valori che variavano da quasi cento a oltre centosette tonnellate metriche per ettaro. Le paludi salmastre ne contenevano meno, con totali compresi tra sessantasette e settantanove tonnellate metriche per ettaro.

Questa differenza nello stoccaggio ha influenzato anche il modo in cui gli ecosistemi rilasciavano i gas. Le paludi salmastre, con il loro carbonio concentrato vicino alla superficie, rilasciavano molta più anidride carbonica rispetto alle mangrovie. Le misurazioni hanno mostrato che le paludi salmastre emettevano tra i 156,7 e i 194,4 milligrammi di anidride carbonica per metro quadrato all'ora, mentre le mangrovie emettevano tra i 104,0 e i 134,3 milligrammi. Ciò suggerisce che il carbonio nelle paludi salmastre viene processato e restituito all'atmosfera più rapidamente. Tuttavia, le mangrovie raccontavano una storia diversa riguardo al metano. Nonostante contenessero più carbonio complessivo, le mangrovie rilasciavano più metano, un gas serra potente, rispetto alle paludi salmastre. Le mangrovie emettevano tra 0,348 e 0,422 milligrammi di metano per metro quadrato all'ora, mentre le paludi salmastre ne rilasciavano meno, con valori compresi tra 0,284 e 0,317 milligrammi.

Lo studio ha esaminato anche l'ossido di diazoto, un altro potente gas serra. Qui, le paludi salmastre hanno mostrato nuovamente un'attività maggiore, rilasciando più di questo gas rispetto alle mangrovie. Le paludi salmastre emettevano tra gli 89,8 e i 95,3 microgrammi di ossido di diazoto per metro quadrato all'ora, rispetto ai 75,4 - 84,5 microgrammi delle mangrovie. I ricercatori hanno scoperto che le paludi salmastre avevano generalmente livelli più elevati di sale e azoto nel suolo, il che sembrava guidare queste emissioni più elevate di anidride carbonica e ossido di diazoto. Le mangrovie, con il loro stoccaggio di carbonio più profondo e un ambiente chimico differente, sembravano favorire invece la produzione di metano.

Queste scoperte evidenziano che non tutte le zone umide costiereerezionano allo stesso modo, anche quando si trovano vicine tra loro. Le mangrovie agiscono come serbatoi profondi, trattenendo il carbonio in modo sicuro negli strati inferiori del suolo, ma producono anche più metano. Le paludi salmastre, pur trattenendo meno carbonio totale, sono più attive in superficie, rilasciando più anidride carbonica e ossido di diazoto. Ciò significa che gestire questi ecosistemi per ottenere benefici climatici richiede un approccio sfumato. Proteggere le mangrovie aiuta a preservare una massiccia banca di carbonio sotterranea, ma implica anche la gestione del metano che esse rilasciano. Gestire le paludi salmastre richiede attenzione al rapido turnover del carbonio vicino alla superficie e al rilascio di gas basati sull'azoto. Lo studio conclude che, per comprendere davvero il valore climatico di questi paesaggi degradati, non possiamo guardare solo allo stoccaggio del carbonio. Dobbiamo considerare l'immagine completa di come questi ecosistemi stoccano il carbonio e scambiano gas con l'atmosfera, riconoscendo che diverse zone umide svolgono ruoli differenti nel sistema climatico globale.