Na pływowym bagnie na brzegu zatoki Chesapeake dziesiątki przezroczystych obudów wystają ponad trzciny i trawy, wyglądając jak zaawansowane technologicznie strąki obsadzone przez kosmiczny statek kosmiczny. Ledwo słyszalne przez szum owadów, silniki napędzają wirujące wentylatory, kąpiąc rośliny wewnątrz komór gazowym dwutlenkiem węgla.
Z tej historii
[×] ZAMKNIJ
Mokradła w Smithsonian Environmental Research Center. (Adam Langley, SI) 
Galeria zdjęć
Dla naukowców z Smithsonian Environmental Research Center (SERC) w Edgewater w stanie Maryland jest to bagno przyszłości, seria niezwykłych eksperymentów symulujących wpływ zmian klimatu i zanieczyszczenia wody na ważny ekosystem. „Zajmujemy się tutaj badaniem procesów roślinnych, aby przewidzieć warunki mokradeł, takich jak ten - i pływowych mokradeł wszędzie - za około 100 lat”, mówi Patrick Megonigal, naukowiec z centrum, idąc ścieżką wzdłuż 166-akrowe bagno.
Badanie terenowe, pochodzące z eksperymentu rozpoczętego w 1987 r., Jest jedynym tego rodzaju na świecie, w którym analizuje się, w jaki sposób wiele czynników, takich jak zanieczyszczenia powietrza i wody, wpłynie na pływowe mokradła - ekosystemy zalane, które staną się jeszcze ważniejsze jako bufor przeciwko burze i wzrost poziomu morza, które, jak się przewiduje, będą towarzyszyć globalnemu ociepleniu.
Wykonane z rur PVC i przezroczystego tworzywa sztucznego każda obudowa z otwartym dachem stanowi mikrokosmos atakowanego bagna. Raz w miesiącu naukowcy SERC wlewają bogatą w azot wodę do gleby w obudowach, replikując odpływ nawozu, który coraz bardziej przenika do zbiorników wodnych, takich jak Chesapeake. Rośliny są narażone na stężenie dwutlenku węgla około dwa razy wyższe niż w dzisiejszej atmosferze; naukowcy przewidzieli, że wyższy poziom będzie normą do 2100 r., głównie ze względu na spalanie paliw kopalnych. Gaz pochodzi z tych samych zbiorników, które są używane w automatach do napojów bezalkoholowych. „Nasz sprzedawca mówi nam, że zużywamy więcej CO2 niż Camden Yards”, mówi Megonigal o boisku Baltimore Orioles. „Właściwie obliczyłem, ile to jest napojów gazowanych, i jest to imponujące: około 14 milionów butelek o pojemności 16 uncji”.
Rośliny oczywiście wymagają dwutlenku węgla i azotu. Jednak badania SERC wykazały, między innymi, że niektóre gatunki roślin rosną szybciej, gdy są narażone na wyższy poziom CO2 i azotu, podczas gdy inne wykazują niewielką reakcję, dynamikę, która może zmienić ogólny skład bagna. Jednak przewidywanie konsekwencji jest trudne. Te nadwyżki składników odżywczych przyspieszają wzrost roślin i tworzenie gleby, co może przeciwdziałać wzrostowi poziomu morza. Ale azot zwiększa również aktywność drobnoustrojów, przyspieszając rozkład biomasy w glebie i zmniejszając zdolność mokradeł do pełnienia funkcji pochłaniacza węgla w celu zrównoważenia emisji dwutlenku węgla.
Ostatnio naukowcy badają trzecie zagrożenie dla środowiska: gatunek inwazyjny. Wysoka, pierzasta trawa Phragmites australis została sprowadzona z Europy pod koniec XIX wieku dzięki jej zastosowaniu jako materiału do pakowania na statkach. W przeciwieństwie do rodzimego szczepu Phragmites, wersja europejska stała się jedną z najbardziej przerażających inwazyjnych we wschodnich Stanach Zjednoczonych, agresywnie wypierając gatunki rodzime. Na bagnach SERC inwazyjne Phragmites obejmują teraz 45 akrów, około 22 razy więcej niż w 1972 roku.
W eksperymentach szklarniowych Megonigal i współpracownicy odkryli, że zanieczyszczenie powietrza i wody jest dobrodziejstwem dla europejskich Phragmites . Dzięki podwyższonemu poziomowi dwutlenku węgla rosły grubsze liście, umożliwiając szybszy ogólny wzrost bez więcej wody; dzięki podwyższonemu azotowi poświęcał mniej energii rosnącym korzeniom, a więcej rosnącym pędom. Megonigal twierdzi, że był „bardziej odporny na prawie każdą mierzoną cechę rośliny, taką jak wielkość i tempo wzrostu”.
W komnatach na bagnach eksperymenty z Phragmites wyglądają jak okno na niepotrzebną przyszłość: idealna burza zmian klimatu, zanieczyszczenie wody i egzotyczny gatunek, który może uderzyć w mokradła na wschodnim wybrzeżu. Inwazja Phragmites, mówi Megonigal, „ma efekt kaskadowy, co ma wpływ na sieci pokarmowe i ogólnie różnorodność biologiczną dzikiej przyrody”.
