Les zones humides côtières comme les herbiers marins, mangrove, et les marais salants jouent un rôle vital le long du littoral, de fournir un tampon contre les ondes de tempête, à fournir un habitat essentiel pour les animaux, pour capter le carbone atmosphérique.

Nous commençons à peine à comprendre le fonctionnement complexe de ces écosystèmes hautement productifs et leur rôle dans l'atténuation de la crise climatique, mais les chercheurs de l'UConn font un pas de plus pour comprendre comment la végétation des marais salés, leurs communautés bactériennes, et la végétation peut aider à prédire le potentiel d'un marais à devenir un réservoir de carbone bleu. La recherche a été récemment publiée dans la revue Estuaires et côtes.

« Les marais côtiers sont de plus en plus reconnus comme des écosystèmes importants car ils séquestrent et stockent beaucoup de carbone. Il existe un intérêt croissant pour la compréhension de ces écosystèmes de carbone bleu en raison de notre crise climatique actuelle, " dit Beth Lawrence, co-auteur et Collège d'agriculture, Santé, et professeur adjoint en ressources naturelles d'écologie des zones humides et des plantes au Département des ressources naturelles et de l'environnement et au Centre des sciences et de l'ingénierie environnementales.

Lawrence explique comment les marais salés servent d'écosystèmes focaux dans la conservation et la restauration. Ils sont l'habitat d'un large éventail d'espèces, y compris des espèces menacées comme le moineau des marais salants. Situé à l'interface entre terre et mer, ces écosystèmes amortissent l'énergie des tempêtes et remplissent d'autres fonctions importantes, comme l'élimination de l'excès d'azote de l'eau qui se dirige vers les estuaires où il peut autrement conduire à des proliférations d'algues et à des "zones mortes" privées d'oxygène.

Le développement entraîne des changements dans le mouvement de l'eau (voir encadré) et Lawrence dit que, souvent, les marais salants restreints par les marées deviennent moins salés et humides, entraînant des changements dans les plantes qui y poussent. Les plantes qui prospèrent dans ces conditions saumâtres peuvent être envahissantes, comme Phragmites australis, devenu le fléau des gestionnaires du littoral, dit Laurent.

La restauration des marées vise à reconnecter les marais coupés de l'océan pour améliorer l'habitat. Augmenter la taille des ponceaux sous les routes, les voies ferrées ou les ponts ou la suppression des vannes de marée peuvent restaurer le flux de marée et les organismes qui en dépendent.

Pour observer comment la restauration des marées peut altérer le cycle du carbone et les microbes du sol, les chercheurs ont échantillonné dans plusieurs marais du Connecticut, dont des marais "de référence" moins perturbés, et des marais autrefois restreints qui ont depuis subi une restauration.

« Restauré par la marée et les références non restaurées différaient en termes de densité de carbone et de quantité de carbone dans le sol. Les sites très restreints s'étaient vraisemblablement asséchés dans une certaine mesure et avaient perdu du carbone, " dit Laurent.

C'est logique, Laurent dit, car dans les sols plus humides, les microbes ne décomposent pas les matières végétales riches en carbone aussi efficacement que dans un sol sec, par conséquent, le matériau et le carbone qu'il contient restent. Lorsque les microbes peuvent se régaler de la matière végétale au sec, des conditions plus oxygénées, le carbone est perdu dans l'atmosphère sous forme de gaz carbonique, dans un processus appelé minéralisation.

Les autres mesures entre les marais restaurés par les marées et non perturbés étaient les mêmes pour l'ensemble des paramètres utilisés dans les mesures des chercheurs, y compris la chimie du sol, biomasse végétale, et les communautés microbiennes. Cependant, il y avait de grandes différences entre les zones de végétation.

« La principale différence que nous avons constatée concernait les communautés végétales, ", dit Lawrence. "Nous avons vu des différences dans la respiration microbienne ainsi que les communautés microbiennes vivant dans les sols dans différentes zones de végétation. Ces résultats suggèrent que les plantes et les microbes réagissent aux différences de conditions environnementales. »

En sachant quelles plantes poussent où, les chercheurs peuvent avoir un aperçu des processus biologiques en jeu dans le marais en notant quelles plantes sont présentes.

"Je pense que l'un des principaux enseignements de notre étude est que ces bandes de végétation sont de bons indicateurs de ce qui se passe sur le plan hydrologique et biogéochimique, " dit Lawrence. " Par exemple, si nous voyons pousser la Spartina alterniflora indigène, nous savons que l'environnement est plus salé que là où pousse Phragmites. Ces sols sont susceptibles d'avoir une composition de communauté bactérienne différente et de traiter le carbone et l'azote différemment que dans un sol plus élevé, communauté plus sèche."

Considérant l'importance des marais salants et la nécessité de poursuivre les travaux de restauration, Lawrence dit que les gestionnaires pourraient utiliser des images satellites ou des drones pour observer la végétation à des échelles spatiales plus grandes afin d'obtenir une indication des conditions de croissance ainsi que de la capacité de capture du carbone d'un système. Cela pourrait aider à concentrer les efforts de restauration et le suivi.

« Les managers sont vraiment intéressés par la montée en puissance, « La quantification du cycle du carbone et des éléments nutritifs est très chronophage et détaillée, donc une implication importante de ce travail est que la végétation dominante dans les marais salés peut être utilisée comme indicateur de certains processus biogéochimiques. Nous devons examiner attentivement la façon dont nous dépensons nos dollars de conservation limités. »

Le coût de ne pas suivre le courant

Avec les efforts déployés au début du 20e siècle pour éradiquer les marais salants suite aux craintes de maladies transmises par les moustiques, des efforts de restauration ont été en cours au cours des dernières décennies pour rétablir ces communautés vitales. Lawrence fait remarquer qu'ici dans le Connecticut, les aménagements à forte densité perturbent le paysage jusqu'au littoral, y compris les marais salants.

"Nous avons beaucoup de gens qui vivent près des côtes avec des routes, des ponts, et les chemins de fer qui traversent souvent nos marais salants. Quand cela arrive, vous changez l'hydrologie parce que souvent, ce qu'ils font, c'est qu'ils mettent un petit tuyau sous la route ou la voie ferrée pour que l'eau puisse passer en dessous, mais cela limite la marée. Nous passons d'un gros ruisseau qui transporte de l'eau jusqu'à un petit tuyau sous la route qui modifie la fréquence des inondations et atténue l'amplitude des marées."