Dalam rawa pasang di tepi Teluk Chesapeake, berpuluh-puluh kandang telus di atas buluh dan rumput, kelihatan seperti pod berteknologi tinggi yang dibiayai oleh kapal angkasa asing. Hampir tidak boleh didengar sepanjang buzz serangga, motor kuasa pemutar whirring, mandi tanaman di dalam bilik dengan gas karbon dioksida.
Dari Kisah Ini
[×] TUTUP
Tanah Lembap di Pusat Penyelidikan Alam Sekitar Smithsonian. (Adam Langley, SI) 
Galeri gambar
Untuk para saintis di Pusat Penyelidikan Alam Sekitar Smithsonian (SERC) di Edgewater, Maryland, ia adalah masa depan, satu siri eksperimen yang luar biasa untuk mensimulasikan kesan perubahan iklim dan pencemaran air pada ekosistem yang penting. "Apa yang kita lakukan di sini ialah mengkaji proses tumbuhan untuk meramalkan keadaan tanah lembap seperti tanah basah dan pasang surut di mana-mana-kira-kira 100 tahun, " ujar Patrick Megonigal, seorang saintis di pusat itu sambil berkata, paya 166 ekar.
Kajian lapangan, yang berpunca dari eksperimen yang pertama kali bermula pada tahun 1987, adalah satu-satunya jenisnya di seluruh dunia yang mengkaji bagaimana pelbagai faktor seperti pencemaran udara dan air akan menjejaskan ekosistem tanah lembap-ekor yang akan menjadi lebih penting sebagai penyangga terhadap ribut dan kenaikan paras laut yang diramalkan menemani pemanasan global.
Diperbuat daripada pipa PVC dan pelapis plastik yang jelas, setiap kandang terbuka adalah mikrokosmos di bawah serangan. Sekali sebulan, saintis SERC menyemprotkan air yang kaya dengan nitrogen ke dalam tanah di dalam kandang, mereplikasikan larian air larian yang semakin meresap ke dalam badan air seperti Chesapeake. Tumbuh-tumbuhan ini terdedah kepada kepekatan karbon dioksida kira-kira dua kali lebih tinggi daripada yang di atmosfera hari ini; saintis telah meramalkan bahawa tahap yang lebih tinggi akan menjadi norma oleh 2100, sebahagian besarnya kerana pembakaran bahan api fosil. Gas berasal dari tangki yang sama digunakan dalam mesin minuman ringan. "Penjual kami memberitahu kami bahawa kami menggunakan lebih banyak CO2 daripada Camden Yards, " kata Megonigal mengenai balkark Baltimore Orioles. "Saya sebenarnya mengira berapa banyak soda itu, dan ia mengagumkan: kira-kira 14 juta botol 16-ons."
Tumbuhan, tentu saja, memerlukan karbon dioksida dan nitrogen. Tetapi kajian SERC telah menemui, antara lain, bahawa sesetengah spesies tumbuhan berkembang lebih cepat apabila terdedah kepada CO2 dan nitrogen yang lebih tinggi, sementara yang lain menunjukkan tindak balas yang kecil, dinamik yang dapat mengubah solek keseluruhan rumput. Namun, meramalkan akibatnya sukar. Ini nutrien yang berlebihan meningkatkan pertumbuhan tumbuhan dan pembentukan tanah, yang dapat mengatasi kenaikan paras laut. Tetapi nitrogen juga meningkatkan aktiviti mikroba, mempercepat pecahan biomassa di dalam tanah dan mengurangkan keupayaan tanah lembap untuk berfungsi sebagai sinki karbon untuk mengimbangi pelepasan karbon dioksida.
Akhir-akhir ini para penyelidik sedang mengkaji bahaya alam sekitar ketiga: spesies invasif. Rumput yang tinggi, rumput berbulu Phragmites australis diperkenalkan dari Eropah pada lewat 1800-an melalui penggunaannya sebagai bahan pembungkusan kapal di atas kapal. Berbeza dengan keturunan asli Phragmites, versi Eropah telah menjadi salah satu invasif yang paling ditakuti di timur Amerika Syarikat, secara agresif menggantikan spesies asli. Dalam paya SERC, Phragmites yang menyerang kini meliputi 45 ekar, kira-kira 22 kali lebih tinggi daripada pada tahun 1972.
Dalam eksperimen rumah hijau, Megonigal dan rakan-rakan mendapati bahawa pencemaran udara dan air adalah kebanggaan kepada Phragmites Eropah. Dengan karbon dioksida yang tinggi, ia tumbuh daun yang lebih tebal, membolehkan pertumbuhan keseluruhan yang lebih cepat tanpa sebarang air; dengan nitrogen yang tinggi, ia menumpukan kurang tenaga kepada akar yang tumbuh dan lebih banyak lagi untuk menanam pucuk. Ia "lebih kukuh di hampir setiap ciri tumbuhan yang kami ukur, seperti ukuran dan kadar pertumbuhan, " kata Megonigal.
Dalam bilik-bilik di rawa, eksperimen Phragmites kelihatan seperti tingkap ke masa depan yang tidak diingini: ribut perubahan iklim yang sempurna, pencemaran air dan spesies eksotik siap untuk memukul tanah lembah di atas dan ke bawah Pantai Timur. Pencerobohan Phragmites, Megonigal berkata, "mempunyai kesan mengejutkan, dengan implikasi untuk web makanan dan biodiversiti hidupan liar secara keseluruhan."
