hjälper korallrev att bekämpa klimatförändringar?

Motivation: var hamnar CO2-utsläpp?

du har säkert hört att ett sätt du kan hjälpa till att bekämpa klimatförändringar är genom att plantera ett träd. Detta fungerar eftersom träd utför fotosyntes, absorberar koldioxid (CO2) från atmosfären och lagrar den i deras trä och löv. Som träd förlorar sina löv, en del av CO2 återförs till atmosfären från deras nedbrytning men en del är kvar och lagras i jorden. Det kanske inte verkar så mycket men det lägger till: globalt absorberar skogar cirka 1/3 av mänskliga CO2-utsläpp från förbränning av fossila bränslen, vilket bidrar till att bromsa den globala uppvärmningen.

korallrev kallas ofta ”regnskogarna i havet” på grund av deras fantastiska biologiska mångfald (Figur 1 ). 25% av alla djurarter som bor i havet kallar rev hem. Men efterliknar rev också skogar i sin förmåga att absorbera CO2? Denna fråga har visat sig vara svår att svara på grund av ekosystemets komplexitet. Zooxanthellae-små alger som bor i korallskelett-spelar rollen som träd i revet som fotosyntetiserare och den ultimata energikällan för resten av revets invånare. Liksom i en skog sönderdelas mycket av CO2 som absorberas i fotosyntesen och återgår till atmosfären. Men det finns en ytterligare process som är unik för rev: när koraller bygger sina kalciumkarbonatskelett i en process som kallas förkalkning, släpper de ut CO2. För att bestämma den totala effekten av rev på klimatförändringar måste forskare därför bestämma om CO2 som absorberas av fotosyntes är mer eller mindre än CO2 som frigörs genom förkalkning.

metoder: mätning av flödena

de flesta tidigare studier av havets CO2-utsläpp har förlitat sig på att ta vattenprover vid havsytan och mäta CO2 upplöst i vatten och vattnet. Från koncentrationen i vattnet och en uppskattning av vindhastigheten är det möjligt att beräkna hur snabbt CO2 kommer att diffundera ut i atmosfären. Problemet med detta tillvägagångssätt är att det bygger på individuella mätningar. Detta gör det mycket svårt att se hur CO2-flödet förändras över tid eller över olika delar av revet.

en ny studie från en forskargrupp från University of Queensland, Australien, presenterar ett innovativt nytt sätt att ta itu med denna fråga. Istället för att samla in enskilda prover mätte författarna CO2-utbytet direkt genom att flyta ett instrument ovanpå revet (Figur 2). Instrumentet, som kallas ett virvelkovarianstorn, övervakar kontinuerligt koncentrationen av CO2 i luften. Sedan använder den en serie komplexa beräkningar baserade på vindhastighet och riktning för att avgöra om CO2 strömmar från vattnet till atmosfären eller vice versa. Dessa torn har varit mycket användbara för att mäta CO2-utbyte på land, där de kan fästas på en hård yta, men det här är första gången någon försökte binda på pontoner och flyta dem över ett rev!

resultat: är rev en källa eller en diskbänk av CO2?

förmågan att kontinuerligt mäta CO2 visade sig vara kritisk, eftersom CO2-flödet cyklade dramatiskt under dagen och skilde sig mellan delarna av revet. I revet platt (en sandbotten zon mellan huvudrevet och en lagun) var det en total frisättning av CO2 från havet till atmosfären (Figur 3). Detta förändrades dock under en daglig cykel och toppade på eftermiddagen när CO2-frisättning från förkalkning troligen var starkast. Över natten absorberade havet lite CO2 men inte tillräckligt för att kompensera för förlusterna under dagen. Detta tyder på att till skillnad från skogar på land kan korallrev släppa ut snarare än att lagra CO2 på grund av förkalkningsprocessen.

lagunerna i revet verkade emellertid absorbera CO2 (Figur 4). Detta beror förmodligen på att det fanns mer fotosyntes av alger som bodde i lagunens mudder och mindre CO2 som släpptes från korallbyggnaden än i revet. Den totala effekten av revet på klimatförändringen beror därför på balansen mellan de två typerna av miljö. CO2 absorberades av lagunerna snabbare än det släpptes reef flats, men lägenheterna är dubbelt så stora som lagunerna i detta rev. I slutändan balanserar de varandra: revet verkar släppa lika mycket CO2 som det absorberar. ”Regnskogarna i havet” är fantastiskt vackra och ger ett stort utbud av fördelar för fiske och havsekosystem, men att absorbera CO2 kanske inte är en av dem.