海草草地、红树林和盐沼等沿海湿地在海岸线上发挥着重要作用，从提供抵御风暴潮的缓冲区到为动物提供重要栖息地，再到捕获大气碳。

我们才刚刚开始理解这些高产生态系统的复杂运作及其在缓解气候危机方面的作用，但康涅狄格大学的研究人员离了解盐沼植被、它们的细菌群落和植被如何帮助预测沼泽的潜力又近了一步成为蓝碳水库。该研究最近发表在《河口与海岸》杂志上。

“沿海沼泽越来越多地被认为是重要的生态系统，因为它们固存和储存了大量碳。由于我们当前的气候危机，人们越来越有兴趣了解这些蓝碳生态系统，”合著者兼农业健康学院贝丝劳伦斯说，以及自然资源与环境系和环境科学与工程中心湿地与植物生态学的自然资源助理教授。

劳伦斯解释了盐沼如何作为保护和恢复的重点生态系统。它们是各种物种的栖息地，包括盐沼麻雀等濒危物种。这些生态系统位于陆地和海洋的交界处，缓冲风暴能量并执行其他重要功能，例如从水中去除多余的氮，使其进入河口，否则可能导致藻类大量繁殖和缺氧“死区”。

发展导致水流的变化(见边栏)，劳伦斯说，受潮汐限制的盐沼通常变得不那么咸和潮湿，导致那里的植物生长发生变化。劳伦斯说，在这些微咸条件下茁壮成长的植物可能是侵入性的，比如芦苇，它已成为沿海管理者的祸根。

潮汐恢复旨在重新连接与海洋隔绝的沼泽，以改善栖息地。增加道路、铁路或桥梁下方涵洞的大小或拆除潮闸可以恢复潮汐流和依赖潮汐的生物。

为了观察潮汐恢复如何改变碳循环和土壤微生物，研究人员从康涅狄格州的几个沼泽地点取样，包括较少干扰的“参考”沼泽，以及经过恢复的以前受限制的沼泽。

“潮汐恢复和未恢复的参考在碳密度和土壤中的碳含量方面存在差异。高度受限的地点可能已经在某种程度上变干并失去了一些碳，”劳伦斯说。

劳伦斯说，这是有道理的，因为在潮湿的土壤中，微生物不像在干燥的土壤中那样有效地分解富含碳的植物材料，因此材料和其中的碳仍然存在。当微生物可以在干燥、含氧量更高的条件下以植物物质为食时，碳就会以碳气体的形式流失到大气中，这一过程称为矿化。

潮汐恢复和未受干扰的沼泽之间的其他测量在研究人员测量中使用的一组参数中是相同的，包括土壤化学、植物生物量和微生物群落。然而，不同植被区之间存在很大差异。

“我们看到的主要区别在于植物群落之间的差异，”劳伦斯说。“我们看到了微生物呼吸以及生活在不同植被区土壤中的微生物群落的差异。这些发现表明植物和微生物都对环境条件的差异做出了反应。”

了解哪些植物在何处繁衍生息后，研究人员可以通过记录哪些植物来了解沼泽中正在发挥作用的生物过程。

“我认为我们研究的一个关键结论是，这些植被带是水文和生物地球化学变化的良好指标，”劳伦斯说。“例如，如果我们看到本地互花米草生长，我们知道环境比芦苇生长的地方更咸。这些土壤可能具有不同的细菌群落组成，并且与更高、更干燥的群落相比，处理碳和氮的过程也不同。”

考虑到盐沼的重要性和进一步恢复工作的需要，劳伦斯说，管理人员可以使用卫星图像或无人机在更大的空间尺度上观察植被，以了解生长条件以及系统的碳捕获能力。这可能有助于集中恢复工作和监测。

“经理们对扩大规模真的很感兴趣，”劳伦斯说。“量化碳和养分循环非常耗时和详细，因此这项工作的一个重要意义是盐沼中的主要植被可以用作某些生物地球化学过程的代理。我们必须仔细考虑我们如何花费我们的有限的保护资金。”

不随波逐流的代价

在 20 世纪初期，由于担心蚊媒疾病，人们努力根除盐沼，过去几十年一直在进行恢复工作，以重建这些重要的社区。劳伦斯指出，在康涅狄格州，高密度开发破坏了一直到海岸的景观，包括盐 沼。

“我们有很多人住在海岸附近，公路、桥梁和铁路经常横切我们的盐沼。当这种情况发生时，你正在改变水文，因为通常，他们所做的就是在道路下面放一根小管子或铁路，这样水就可以从下面流过，但这会限制潮汐。我们从一条将水向下输送的大溪流到道路下方的一条小管道，它改变了淹没的频率并抑制了潮汐范围。”