As áreas úmidas são uma parte importante do sistema natural de gestão da água da Terra. O complexo sistema de plantas, solo, e a vida aquática funciona como um reservatório que capta e limpa a água. Contudo, à medida que as cidades se expandiram, muitos pântanos foram drenados para construção. Além disso, muitas áreas de terra no meio-oeste foram drenadas para aumentar os usos da agricultura para alimentar um mundo em crescimento.

A drenagem de pântanos desconectou o fluxo natural e a retenção de água, um sistema que funcionou bem por milênios. Uma solução para a drenagem de áreas úmidas era reconstruir essas áreas úmidas em outra área (mais conveniente para os humanos). Eles são chamados de "pântanos construídos". Em outros casos, As zonas úmidas construídas são construídas para reconstruir uma área que não é mais usada para agricultura.

A forma como essas áreas úmidas construídas são construídas e gerenciadas pode causar um grande impacto ambiental. Karla Jarecke e pesquisadores de várias universidades têm estudado o impacto dos pântanos sobre o gás metano do efeito estufa.

"Globalmente, pântanos são a maior fonte natural de metano para a atmosfera, "diz Jarecke." O metano tem um impacto muito maior do que o dióxido de carbono no aquecimento global - um impacto 25 vezes maior. "

Ambos os pântanos naturais e construídos emitem metano. Devido à sua natureza, os pântanos são, Afinal, úmido - os micróbios e as plantas do solo são forçados a se metabolizar em condições anaeróbicas. E, isso leva à produção de metano.

Os micróbios do solo são responsáveis ​​pela produção de metano nas áreas úmidas. O metano então chega à atmosfera por difusão, transporte através do tecido da planta, e a liberação episódica de bolhas de gás. A estabilidade hidrológica dos solos de zonas húmidas, bem como a eficiência do transporte através das plantas, pode afetar a quantidade e a frequência com que o metano é liberado do solo.

"Compreender as condições sob as quais o metano é produzido e liberado em áreas úmidas pode levar a soluções para reduzir as emissões de metano, "diz Jarecke.

Mas, estudar grandes áreas como pântanos pode ser impossível. Então, Jarecke e seus colegas criaram "mesocosmos" de pântanos - administráveis, câmaras externas onde as emissões de metano poderiam ser medidas mais facilmente. Mesocosmos são áreas de pesquisa estrutural que preenchem a lacuna entre os estudos de laboratório e os grandes estudos de campo.

O estudo concentrou-se em duas plantas úmidas comuns e seu papel potencial nas emissões de metano:erva-leiteira do pântano e banana-da-terra do norte. Plantas e solos foram coletados de um pântano construído em Dayton, Ohio. Eles foram então transportados para Lincoln, Nebraska para criar mesocosmos de zonas úmidas. O local de Dayton havia sido drenado e usado para agricultura e foi reconstruído como zona úmida em 2012.

Os pesquisadores colheram mudas de erva-leiteira e banana-da-terra do norte do pântano e as transplantaram para solos coletados em tubos de PVC. Eles cobriram plantas individuais com cilindros de acrílico transparente durante a amostragem de gás. Isso os ajudou a medir e quantificar as emissões de metano dos mesocosmos solo-planta. O estudo foi realizado no verão de 2013.

Além de comparar as emissões das duas espécies de plantas, os pesquisadores estudaram os efeitos da hidrologia - ou a saturação do solo. "Embora os controles da hidrologia e das espécies de plantas nas emissões de metano sejam bem estudados individualmente, os dois raramente são estudados juntos, "diz Jarecke.

Este estudo recente concluiu que o nível de água e a saturação influenciaram as emissões de metano mais do que o tipo de espécie de planta. Enquanto as emissões de metano diferiram entre mesocosmos de laboratório com banana da água e mesocosmos com serralha de pântano, as emissões de metano não diferiram em mesocosmos de campo com cada uma das duas espécies. No campo, a saturação do solo teve um efeito maior nas emissões de metano.

Encontrar espécies de plantas que reduzam a produção de metano microbiano pode ser a chave para um melhor gerenciamento de áreas úmidas. Por exemplo, plantas que fornecem oxigênio para a zona de enraizamento podem suprimir a produção de metano microbiano. Além disso, pesquisas futuras são necessárias para entender como a variação da saturação do solo afeta as emissões de metano. Essas informações podem ser valiosas para projetar a topografia de pântanos que cria condições hidrológicas para aumentar o armazenamento de carbono e reduzir as emissões de metano.

Pesquisas futuras podem se concentrar em períodos de tempo mais longos. "As emissões de metano provavelmente mudam à medida que as áreas úmidas restauradas amadurecem, "diz Jarecke." Matéria orgânica dos sistemas radiculares, plantas em decomposição e outros materiais se acumularão. Isso ajuda a restaurar a estabilidade hidrológica. Outra pesquisa indica que pode levar apenas alguns anos para restaurar os aspectos hidrológicos de um pântano restaurado. Contudo, aspectos biogeoquímicos e de biodiversidade podem levar décadas ou mais para se recuperar. "

Esta pesquisa foi publicada no Jornal da Sociedade de Ciências do Solo da América .