Tim istraživača Univerziteta Virdžinije obučen u vlažna odela ušao je u slani plićak najveće obnovljene livade morske trave na svetu, koja se nalazi na istočnoj obali Virdžinije, u blizini zaliva Chesapeake.
Postavili su svoj visoki tronožac na mesto pored poluostrva Delmarva, ubacili cev od 8 stopa i postavili malu mašinu koja vibrira na vrhu platforme. Mehanizam je gurnuo aluminijumske cilindre duboko u slojeve istorije ispod njih – za razliku od umetanja slamke u ekstra gust milkšejk.
Zatim je tim pronašao sadržaj.
„Uzeli smo nekoliko dugih jezgara i bili smo zaista iznenađeni kada smo videli nešto što je izgledalo kao tkivo morske trave dole na dnu“, rekao je profesor istraživanja Peter Berg, stručnjak za to kako ciklus ugljenika funkcioniše u okeanskim sredinama. „Neka jezgra su nas vratila u otprilike 1000. godinu, što je blizu vremena kada su Vikinzi došli na severnoamerički kontinent.
Sada su se prvi uzorci vratili sa laboratorijskog testiranja sa vrlo dobrim vestima.
Berg i njegov tim u UVA Odeljenju za nauke o životnoj sredini rešili su misteriju da li korita morske trave mogu trajno da zaključaju ugljenik. Oni su u petak objavili da kreveti zaista mogu da hvataju i zadržavaju ugljenik vekovima – čak i u situacijama kada morska trava odumre.
Nalazi nude novi optimizam za korišćenje rešenja zasnovanih na prirodi u borbi protiv klimatskih promena.
Ovo je već bilo poznato: morska trava u marini Zostera – koja se često naziva jednostavno „eelgrass“ – efikasno zadržava ugljen-dioksid, gas staklene bašte koji podstiče planetarno zagrevanje.
Prirodno skladištenje ove vrste se takođe dešava u močvarama i šumama mangrova. Sve dok biljke cvetaju, one će izvlačiti ugljen-dioksid iz vazduha. Naučnici ovu razmenu nazivaju „plavim ugljenikom“ — „plavo“ je za vodu.
Iako je istina da pojedinačni izdanci morske trave opstaju samo godinu ili dve, širenje runolist je plodno. Biljka se razmnožava i polno, širenjem semena u strujama, i aseksualno, puzećim stabljikama. Rezultat mogu biti morske livade koje pokrivaju mnogo kvadratnih milja i opstaju vekovima.
To čini runolistu nečim čudom u moru koje je stalno u toku.
Živeći blizu obale, biljke se hrane sunčevom svetlošću i grabe ugljen-dioksid iz atmosfere, stvarajući novi biljni materijal.
Vremenom, deo tog biljnog materijala biva zakopan u sedimentu – u suštini pretvarajući morsko dno u banke ugljenika.
Ali otvoreno pitanje je bilo: šta se dešava sa svim tim uskladištenim ugljenikom kada livade morske trave odumru, makar i privremeno?
To je bila prava briga za napredovanje sa plavim ugljenikom, rekao je Berg. Na primer, Velika oluja u Virdžiniji iz 1933. i okeanska bolest zvana „sluzava buđ“ ubili su livadu morske trave u sada obnovljenim oblastima koje proučavaju UVA istraživači.
Štaviše, morski toplotni talasi postaju sve češći zbog zagrevanja klime. Od ranih 1900-ih, oko 20% globalnih livada morske trave je izgubljeno.
Da li ugljenik ostaje zaključan u sedimentima koji učvršćuju morsku travu na mestu? Ili se deo ili ceo zarobljeni ugljen-dioksid vraća u atmosferu, suprotstavljajući se klimatskim prednostima?
„O ovom pitanju trajnosti se mnogo raspravljalo“, rekao je Berg. „Ali iza toga nije stajala jaka nauka – do sada.“
Istraživači su shvatili da je retka prilika uhvaćena u sedimentu. Oni bi mogli da ispitaju zrnaste naslage kao što biste mogli da pregledate godove posečenog drveta – samo vertikalno, naravno. Na ovaj način su mogli da uporede vremenske periode koji obuhvataju decenije gubitka livada nakon oluje 1933. godine.
Livada morske trave je obnovljena 1999. godine i sada se prostire na 10.000 hektara. UVA je partner sa The Nature Conservanci i Institutom za morske nauke Virdžinije kao upravitelji rezervata.
Da bi što bolje postavili odgovor na svoje pitanje, naučnici su morali da budu detektivi istorije. Koristili su naučne tehnike datiranja i analize sastava sedimenta kako bi prikupili svoje tragove.
Docentka Lauren Miller otvorila je frižider komercijalne veličine kako bi prikazala svoj kovčeg sa jezgrama sedimenta – ili polovine jezgra, da budemo precizniji.
Svaki od njih je bio podeljen po sredini i umotan u tanku plastiku. Jedna strana je bila namenjena testiranju. Drugi su čuvali netaknutim, sačuvali za buduću upotrebu.
„Ovo je biblioteka upravo ovde“, rekao je Miler. „Biblioteka koju je zaista teško nabaviti.
Više članova fakulteta i mnoštvo studenata su među velikom grupom istraživača koji su se uključili u prikupljanje, katalogizaciju i raščlanjivanje zrnastog sadržaja do atomskog nivoa. Institut za životnu sredinu UVA obezbedio je grant od 110.000 dolara kako bi pomogao da se sve to dogodi.
Miler je pokazao kako se jezgra pripremaju za analizu. Uklonila je komadiće istaložene soli i malom metalnom alatom nalik lopatici zarezala sadržaj koji izgleda kao mokri cement ili umjetnička glina. Ali tekstura, ako se protrlja između palca i kažiprsta, je hladna, uglavnom suva i praškasta.
Dok je radila, Berg je objasnila početni proces utvrđivanja da li je ugljenik bio zarobljen.
„Uzmete male uzorke vlažnog taloga, i sušite ga na niskoj temperaturi, tako da sva voda nestane, a vi je izmerite“, rekao je on. „Onda ga stavite u rernu na visokoj temperaturi, tako da sav organski materijal sagori, i ponovo ga izmerite. Ta razlika je organska materija. To onda možete pretvoriti u ugljenik.“
Tim je već imao prilično dobru ideju o tome koje godine u istoriji odgovaraju određenim dubinama. Ali morali su da budu tačni.
Prvo su izvršili analizu datiranja olova-210, koja prati vreme kroz radioaktivni raspad izotopa olova. Uspeli su da precizno odrede sediment oko 1860.
Zatim su odredili starost starijeg sedimenta iz većih dubina jezgra kroz datiranje ugljenikom-14.
Miler je, još uvek dražeći sediment, pokazao na komadić malih, delikatnih školjki koje je pronašla. Neki su bili slomljeni i smrvljeni prirodnim procesima kao što su oluje, što ih je učinilo neprikladnim za datiranje ugljenikom.
„Možemo da izdvojimo školjke iz jezgara sedimenta i znamo kada su živele“, rekao je Miler. „Ljuske su poput nas kao ljudi. Mi uzimamo radiougljenik iz atmosfere, u naša tela i u naše kosti. Ali kada umremo, to prestaje da se dešava. I ovaj radiougljenik se raspada u različite proizvode kada organizmi umru, i možemo shvatiti kada su živeli u prošlosti.“
Konačna laboratorijska analiza bila je da se utvrdi da su ostaci rumunske trave zaista uhvaćeni u tim neposrednim decenijama pre skoro 70-godišnjeg perioda mirovanja gde je ugljenik pronađen zarobljen.
„S obzirom na to da je sadržaj organske materije veći u vekovnim slojevima sedimenta nego u gornjim slojevima sa savremenom morskom travom, mislim da se može sa sigurnošću reći da je blizu 100% ugljenika zarobljenog davno sačuvano u sedimentu. “, rekao je Berg.
Sve u svemu, istraživači su posmatrali ključni raspon od 1.000 godina.
Dakle, zarobljavanje plavog ugljenika nije samo efikasno, već je i robusno, čak i kada su u pitanju promene u prirodnom okruženju. To može biti važno jer svet traži otporna rešenja za klimatsku dilemu.
„To je pobeda na mnogim frontovima“, rekla je naučnica za životnu sredinu Karen Mekglateri, profesor Sherrell J. Aston na UVA i stručnjak za plitke obalne sisteme, koji je doprineo istraživanju.
Dodatni saradnici su bili postdoktorski istraživač Marion McKenzie, i studenti diplomiranih i osnovnih studija UVA Renee Hebert, Luke Groff, Charlotte Viman, Mackenzie Fiss, Sophia Kuzminski, Tahi Viggins, Santiago Munevar Garcia i Ziven Guo. Profesori sa Northeastern univerziteta Semjuel Munjoz i Aron Stubins takođe su sarađivali.
„Livade morske trave pružaju toliko prednosti osim plavog ugljenika, poput promovisanja ribarstva i poboljšanja kvaliteta vode“, rekao je Mekglateri. „Sada radimo na stavljanje tržišne vrednosti i na te beneficije. To će nam dati celu sliku zašto su očuvanje i restauracija morske trave važni.“
