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As florestas costeiras estão cada vez mais expostas aos efeitos das mudanças climáticas e do aumento do nível do mar. No entanto, os cientistas têm uma compreensão incompleta do que isso significa para a estabilidade do solo. Este experimento examinou como o solo pode mudar quando transplantado entre partes de um riacho de maré que diferem em salinidade. Os cientistas descobriram que os solos com histórico de salinidade e inundação pela água do mar eram mais resistentes às mudanças nas propriedades e no movimento da água. Isso sugere que os solos já “aprenderam” a se adaptar às mudanças ambientais. Os pesquisadores sugerem que as diferenças na resiliência do ciclo de carbono dos solos variam entre as paisagens. Essa variação provavelmente se deve à composição, química e outras características dos solos e ao legado de exposição anterior a perturbações.
A pesquisa de mudança costeira tradicionalmente se concentrou em ambientes mais próximos do oceano, como ilhas barreira, zonas úmidas entremarés e ecossistemas subtidais. Esses estudos tiveram resultados conflitantes. Consequentemente, os pesquisadores sabem pouco sobre a sensibilidade do carbono do solo da floresta costeira a futuras mudanças nas condições climáticas. Os resultados deste estudo sugerem que os legados de perturbação moldam as respostas dos solos das florestas costeiras à mudança de salinidade e inundações causadas pelo aumento do nível do mar e tempestades. No contexto da mudança climática em curso, esse tipo de experimento manipulativo de transplante fornece uma ligação inferencial crucial entre experimentos puramente observacionais, esforços de síntese de dados e manipulações de ecossistemas em larga escala.
Os pesquisadores usaram um gradiente de salinidade natural em um riacho de maré no leste de Maryland para examinar como a respiração e a química do solo podem mudar sob novos regimes de distúrbios de salinidade e inundação. A equipe incluiu o Pacific Northwest National Laboratory, o Joint Global Change Research Institute do laboratório e o Smithsonian Environmental Research Center. Os pesquisadores transplantaram monólitos de solo entre parcelas que variam em exposição à água do mar e elevação acima do riacho e monitoraram os solos por dois anos. A resposta da respiração do solo – o fluxo de dióxido de carbono do solo para a atmosfera – dependia da salinidade e dos legados de inundação associados a cada local de estudo. A respiração não mudou (ou seja, alta resistência) sob novas condições de umidade em solos de várzea com histórico de exposição à água do mar. Por outro lado, a respiração diminuiu (ou seja, baixa resistência) em solos de terras altas que tiveram pouca exposição anterior à água do mar ou inundação diminuiu (ou seja, baixa resistência) e permaneceu suprimida (ou seja, baixa resiliência) quando esses solos foram expostos a condições salinas mais úmidas.
Além disso, o transplante resultou em maiores mudanças na química do solo das terras altas em relação àquela observada nos solos das terras baixas. Juntos, esses resultados sugerem que os legados de perturbação moldam as respostas do solo da floresta costeira às mudanças nos regimes de distúrbios de salinidade e inundação. No entanto, entender completamente a dependência das respostas do sistema em legados de perturbação requer estudos futuros em uma variedade de sistemas e escalas espaciais e temporais.
Esta pesquisa foi iniciada por meio da Iniciativa PREMIS, um programa de Pesquisa e Desenvolvimento Dirigido por Laboratório no Pacific Northwest National Laboratory, e concluída por meio do Projeto COMPASS-FME. O COMPASS-FME é um projeto multi-institucional apoiado pelo Departamento de Energia do Escritório de Ciência, Pesquisa Biológica e Ambiental como parte do programa Ciência do Sistema Ambiental. Esta pesquisa também foi apoiada pelo Smithsonian Environmental Research Center.
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