pomáhají korálové útesy v boji proti změně klimatu?

motivace: kde končí emise CO2?

pravděpodobně jste slyšeli, že jedním ze způsobů, jak pomoci v boji proti změně klimatu, je výsadba stromu. Funguje to proto, že stromy provádějí fotosyntézu, absorbují oxid uhličitý (CO2) z atmosféry a ukládají jej do dřeva a listů. Jak stromy ztrácejí své listy, část CO2 se vrací do atmosféry z jejich rozkladu, ale některé jsou ponechány a uloženy v půdě. Nemusí to vypadat jako moc, ale sčítá se to: celosvětově lesy absorbují asi 1/3 lidských emisí CO2 ze spalování fosilních paliv, což pomáhá zpomalit globální oteplování.

korálové útesy se často nazývají „deštné pralesy moře“ kvůli jejich úžasné biologické rozmanitosti (Obrázek 1). 25% všech živočišných druhů žijících v oceánu nazývá útesy domovem. Napodobují však útesy také lesy ve své schopnosti absorbovat CO2? Na tuto otázku se ukázalo být obtížné odpovědět kvůli složitosti ekosystému. Zooxanthellae-drobné řasy žijící uvnitř korálových koster-hrají roli stromů v útesech jako fotosyntetizátory a konečný zdroj energie pro ostatní obyvatele útesu. Stejně jako v lese je velká část CO2 absorbovaná fotosyntézou rozložena a vrácena do atmosféry. Existuje však další proces jedinečný pro útesy: jak Korály budují své kostry uhličitanu vápenatého v procesu známém jako kalcifikace, uvolňují CO2. K určení celkového dopadu útesů na změnu klimatu musí vědci určit, zda je CO2 absorbovaný fotosyntézou více či méně než CO2 uvolněný kalcifikací.

metody: měření toků

většina předchozích studií emisí CO2 v oceánu se spoléhala na odběr vzorků vody na hladině oceánu a měření CO2 rozpuštěného ve vodě. Z koncentrace ve vodě a odhadu rychlosti větru je možné vypočítat, jak rychle se CO2 rozptýlí do atmosféry. Problém s tímto přístupem spočívá v tom, že se spoléhá na individuální měření. Díky tomu je velmi obtížné vidět, jak se tok CO2 mění v průběhu času nebo v různých částech útesu.

nová studie výzkumné skupiny z University of Queensland v Austrálii představuje inovativní nový způsob řešení této otázky. Namísto sběru jednotlivých vzorků autoři měřili výměnu CO2 přímo plovoucím nástrojem na vrcholu útesu (Obrázek 2). Přístroj, zvaný vířivá kovarianční věž, nepřetržitě monitoruje koncentraci CO2 ve vzduchu. Poté používá řadu složitých výpočtů založených na rychlosti a směru větru k určení, zda CO2 proudí z vody do atmosféry nebo naopak. Tyto věže byly velmi užitečné pro měření výměny CO2 na souši, kde mohou být připevněny k tvrdému povrchu, ale je to poprvé, co se někdo pokusil připoutat na pontony a vznášet je nad útesem!

výsledky: jsou útesy zdrojem nebo dřezem CO2?

schopnost kontinuálně měřit CO2 se ukázala jako kritická, protože tok CO2 v průběhu dne dramaticky cykloval a lišil se mezi částmi útesu. V reef flat (zóna s písčitým dnem mezi hlavním útesem a lagunou) došlo k celkovému uvolnění CO2 z oceánu do atmosféry (obrázek 3). To se však během denního cyklu změnilo a vyvrcholilo odpoledne, kdy bylo uvolňování CO2 z kalcifikace pravděpodobně nejsilnější. Přes noc oceán absorboval trochu CO2, ale ne natolik, aby nahradil ztráty během dne. To naznačuje, že na rozdíl od lesů na souši by korálové útesy mohly uvolňovat spíše než ukládat CO2 kvůli procesu kalcifikace.

zdá se však, že laguny v útesu absorbují CO2 (obrázek 4). To je pravděpodobně proto, že tam byl více fotosyntézy řasami žijícími v lagunových bahnech, a méně CO2 uvolňovaného z korálové budovy než v útesovém bytě. Celkový dopad útesu na změnu klimatu proto závisí na rovnováze mezi těmito dvěma typy prostředí. CO2 byl absorbován lagunami rychleji, než byl propuštěn útesové byty, ale byty jsou dvakrát větší než laguny v tomto útesu. Nakonec se navzájem vyvažují: zdá se, že útes uvolňuje tolik CO2, kolik absorbuje. „Mořské deštné pralesy“ jsou úžasně krásné a poskytují obrovskou škálu výhod rybolovu a oceánským ekosystémům, ale absorpce CO2 nemusí být jedním z nich.