<p>海洋科學(xué)家馬修&middot;科斯塔(Matthew Costa)習(xí)慣于深入研究。在加州大學(xué)圣地亞哥分校斯克里普斯海洋學(xué)研究所攻讀博士學(xué)位期間，科斯塔從拉丁美洲各地的紅樹林中收集了100多個沉積物巖心，經(jīng)常弄臟自己的手。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他和其他研究人員已經(jīng)將注意力轉(zhuǎn)向這些沉積物核心，以更好地了解紅樹林生態(tài)系統(tǒng)是如何隔離二氧化碳的，二氧化碳是一種導(dǎo)致地球變暖的溫室氣體。然后，這項工作可以為地方和全球努力提供信息，旨在利用和恢復(fù)海洋和沿海&ldquo;藍碳&rdquo;生態(tài)系統(tǒng)，作為應(yīng)對氣候變化的一種可能解決方案。</p> <p>&nbsp;</p> <p>11月30日出版的《湖沼學(xué)與海洋學(xué)》特刊詳細(xì)介紹了2019年從斯克里普斯大學(xué)畢業(yè)的科斯塔領(lǐng)導(dǎo)的新研究。在這篇論文中，他和來自斯克里普斯海洋學(xué)、加州大學(xué)河濱分校和其他研究機構(gòu)的幾位合著者描述了他們研究不同地區(qū)紅樹林沉積物碳儲量的工作。</p> <p>&nbsp;</p> <p>雖然水生生態(tài)系統(tǒng)有能力在數(shù)千年的時間里捕獲成噸的碳，但我們對控制一個特定地區(qū)相對于另一個地區(qū)碳儲存量的因素知之甚少。為了揭開這個謎團，科斯塔和同事們從80個不同紅樹林環(huán)境的地點采樣，包括干旱的墨西哥下賈半島，火山加拉帕戈斯群島，以及地質(zhì)和氣候獨特的巴拿馬加勒比和太平洋海岸。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他們的一個關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是最大沉積物深度的變化&mdash;&mdash;在不同地點范圍從7到427厘米(2.8到168英寸)&mdash;&mdash;很大程度上解釋了這些地區(qū)碳儲量的變化。這些結(jié)果強調(diào)了使用沉積物深度測量來估計碳儲量的重要性。</p> <p>&nbsp;</p> <p>科斯塔現(xiàn)在是東北大學(xué)的博士后研究員，也是斯克里普斯海洋學(xué)的訪問學(xué)者，他說:&ldquo;這些紅樹林下面埋著多少碳，在當(dāng)?shù)赜泻芏嗖町?，而造成這種差異的最重要因素是沉積物的深度。&rdquo;&ldquo;一些研究忽略了這個變量，但這對于了解這些遺址如何獲得這些碳儲量的歷史，以及我們應(yīng)該把保護和管理它們放在哪里，以持續(xù)減緩氣候變化，都是至關(guān)重要的。&rdquo;<img src="https://today.ucsd.edu/news_uploads/siocomm_A_MC-OctavioAburto-CDF_Galapagos-mangrove_2015_OAO0094-UCSD-large.png" alt="Three researchers drive a sediment corer into the flooded mangrove forest floor in the Galapagos Islands to collect a sample. The image shows half above and half below the water line." width="705" height="469" /> 三名研究人員在加拉帕戈斯群島(Galapagos Islands)被洪水淹沒的紅樹林地面上駕駛沉積物取心器來收集樣本。圖像顯示一半在水線以上，一半在水線以下。</p> <p><br />研究人員Ismael Mascarenas, Juan Jos&eacute; Cota-Nieto和Matthew Costa駕駛沉積物取心器進入淹沒的紅樹林地面，在加拉帕戈斯群島收集樣本。圖片來源:Octavio Aburto-Oropeza</p> <p><img src="https://today.ucsd.edu/news_uploads/Exequiel_Ezcurra%2C_Matthew_Costa%2C_Emma_Aronson_%28left_to_right%29_%28credit_J._Botthoff%29-small_.png" alt="Three researchers in the field in Baja California Sur, Mexico." width="400" height="290" /></p> <p>2015年，研究人員Exequiel Ezcurra, Matthew Costa和Emma Aronson在墨西哥下加利福尼亞海岸加利福尼亞灣的Isla Esp&iacute;ritu Santo上進行了研究。他們訪問了現(xiàn)場，收集了深層沉積物巖心進行分析。圖片:Jon Botthoff</p> <p><br />在測量碳儲量時，研究人員通常會觀察碳密度&mdash;&mdash;每單位體積沉積物中有多少碳&mdash;&mdash;然后將其放大，以量化一個地區(qū)的沉積物有多少。科斯塔指出，許多研究只是根據(jù)前半米左右的沉積物進行測量，然后擴大規(guī)模。</p> <p>&nbsp;</p> <p>但在分析拉丁美洲不同和偏遠環(huán)境中的沉積物巖心時，研究團隊揭示了每個地區(qū)沉積物深度的巨大差異。例如，在不同的地區(qū)，如加拉帕戈斯群島，他們發(fā)現(xiàn)在僅相隔幾英里的地點，沉積物深度存在&ldquo;巨大的&rdquo;差異。</p> <p>&nbsp;</p> <p>科斯塔說，這項研究意義重大，因為該團隊增加了紅樹林碳儲存數(shù)據(jù)所處環(huán)境的范圍。通過增加這些本地測量，研究界可以更好地估算出各個研究地點的碳儲量，進而為棲息地保護工作提供信息。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究的合著者Paula Ezcurra說，這項研究的獨特之處在于，它利用了不同環(huán)境下紅樹林沉積物中地下碳的數(shù)據(jù)集。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;研究結(jié)果強調(diào)，盡管我們研究的是相似的生態(tài)系統(tǒng)，比如。在拉丁美洲的沿海紅樹林中，存在著廣泛的氣候和地質(zhì)條件，在這些條件下紅樹林可以茁壯成長，&rdquo;Ezcurra說，他是斯克里普斯海洋學(xué)的前研究員，現(xiàn)在是氣候科學(xué)聯(lián)盟的科學(xué)項目經(jīng)理。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;這些差異影響著每一片森林在土壤中隔離和儲存有機碳的能力&mdash;&mdash;我們知道這對減緩氣候變化和減少大氣碳是有益的。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>與本地濕地的連接</strong></span></p> <p><br />雖然這篇新論文的重點是紅樹林生態(tài)系統(tǒng)，但這些發(fā)現(xiàn)可以應(yīng)用于其他以藍碳儲存而聞名的沿海生態(tài)系統(tǒng)的研究，如鹽沼和海草床。</p> <p>&nbsp;</p> <p>2019年從斯克里普斯海洋學(xué)畢業(yè)后，科斯塔開始在斯克里普斯海洋學(xué)的氣候變化影響與適應(yīng)中心(CCCIA)擔(dān)任博士后學(xué)者，專注于當(dāng)?shù)爻毕滤{碳生態(tài)系統(tǒng)的研究，這意味著碳被完全埋在水下環(huán)境中，如拉霍亞附近的海草床和峽谷。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他還開始研究圣地亞哥縣受保護和恢復(fù)的濕地的碳封存情況。作為這項工作的一部分，科斯塔一直在與wildcoast(致力于生態(tài)系統(tǒng)保護的非營利組織)和圣地亞哥奧杜邦協(xié)會的研究人員合作，為圣地亞哥的濕地建立基線藍碳數(shù)據(jù)集。他已經(jīng)進行了廣泛的實地調(diào)查，從主要地點收集沉積物巖心，包括圣迭戈瀉湖、法莫薩沼澤和肯德爾-弗羅斯特任務(wù)灣沼澤保護區(qū)，這是加州大學(xué)自然保護區(qū)系統(tǒng)的一部分。</p> <p>&nbsp;</p> <p>&ldquo;我們知道沿海濕地對長期碳儲存和它們提供的許多其他生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)都很有價值。&rdquo;野生海岸藍碳保護經(jīng)理瑪麗&middot;利塞岡(Mary Liesegang)說。&ldquo;WILDCOAST和斯克里普斯海洋學(xué)之間的研究合作很重要，因為它提供了一個量化碳儲存價值的機會。這些結(jié)果使我們能夠確定最有效的恢復(fù)措施和政策，以確保沿海濕地在未來幾年仍然是碳匯。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>類似于在偏遠的紅樹林生態(tài)系統(tǒng)中觀察到的情況，科斯塔在圣地亞哥的城市河口發(fā)現(xiàn)了沉積物的變化，注意到河口一側(cè)的沉積物可能只有15厘米深，而另一側(cè)可能有3米深。這項新的研究表明，在任何碳儲量的計算中，都需要考慮這些深度上的巨大差異。</p> <p>&nbsp;</p> <p>科斯塔解釋說:&ldquo;控制沿海濕地儲存多少碳的最重要變量，無論是紅樹林還是鹽沼等其他生態(tài)系統(tǒng)，都非常簡單，就是有多少富含碳的沉積物。&rdquo;科斯塔說，在沿海城市，濕地受到的威脅最大，也是緩解氣候影響最需要的地方，獲得更多的當(dāng)?shù)販y量數(shù)據(jù)來繪制地下景觀尤其有價值。這將有助于研究人員更好地了解濕地碳資源在加州海岸的分布情況。<img src="https://today.ucsd.edu/news_uploads/siocomm_A_MC-ErikJepsen_MASatKendallFrostReserve_2019_75DSC_8734-UCSD-small.png" alt="A sediment core held by a researcher in an orange vest." width="400" height="267" />&nbsp;</p> <p>&nbsp;</p> <p>在肯德爾-弗羅斯特Mission Bay沼澤保護區(qū)收集的沉積物芯。圖片來源:Erik Jepsen/加州大學(xué)圣地亞哥分校</p> <p>&nbsp;</p> <p>科斯塔說:&ldquo;這些發(fā)現(xiàn)對沿海規(guī)劃、保護和恢復(fù)的利益相關(guān)者非常有用，特別是在高優(yōu)先級地區(qū)。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>這些數(shù)據(jù)仍在收集和準(zhǔn)備中，但研究人員希望盡快分享結(jié)果。</p> <p>&nbsp;</p> <p>除了Costa和Paula Ezcurra，湖沼學(xué)和海洋學(xué)論文的合著者還有加州大學(xué)河濱分校的Exequiel Ezcurra;Joy Kumagai, James Leichter和Octavio Aburto-Oropeza與斯克里普斯海洋學(xué);Pelayo Salinas-de-Le&oacute;n與查爾斯達爾文基金會合作;以及本杰明&middot;特納，他目前隸屬于佛羅里達蓋恩斯維爾大學(xué)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>科斯塔的博士實地工作得到了赫爾姆斯利慈善信托基金、美國國家科學(xué)基金會研究生研究實習(xí)計劃和史密森熱帶研究所短期獎學(xué)金的支持。他在巴哈半島的采樣和樣本分析得到了米亞&middot;泰格納紀(jì)念獎學(xué)金和加州大學(xué)墨西哥和美國研究所(UC MEXUS)論文研究資助計劃的支持。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點。</p> </blockquote>