I en tidevannsmyr på bredden av Chesapeake-bukten, havner dusinvis av gjennomsiktige innhegninger over sivet og gressene, som ser ut som høyteknologiske belg frøet av et fremmed romfartøy. Knapt hørbar over innsiden av insekter, motorer driver hvirvlende vifter og bader plantene inne i kamrene med karbondioksidgass.
Fra denne historien
[×] STENGT
Våtmarker ved Smithsonian Environmental Research Center. (Adam Langley, SI) 
Fotogalleri
For forskere ved Smithsonian Environmental Research Center (SERC) i Edgewater, Maryland, er det fremtidens myr, en serie uvanlige eksperimenter for å simulere virkningene av klimaendringer og vannforurensning på et viktig økosystem. "Det vi gjør her ute, studerer planteprosesser for å forutsi forholdene i våtmarker som denne - og tidevannsvåtmarker overalt - på rundt 100 år, " sier Patrick Megonigal, en forsker i sentrum, mens han skrider mot en strandpromenade som strekker seg inn i den 166 mål store myra.
Feltstudien, stammet fra et eksperiment som først ble startet i 1987, er den eneste i sitt slag over hele verden som undersøker hvordan flere faktorer som luft- og vannforurensende stoffer vil påvirke tidevanns-våtmarker - forankrede økosystemer som vil bli enda viktigere som en buffer mot stormer og havnivåstigning som er spådd å følge med den globale oppvarmingen.
Laget av PVC-rør og klar plastfolie, er hvert åpent kabinett et mikrokosmos av en myr under angrep. En gang i måneden spruter SERC-forskere nitrogenrik vann i jorden i innhegningene, og gjenskaper gjødselavrenningen som stadig siver inn vannmasser som Chesapeake. Plantene blir utsatt for en karbondioksidkonsentrasjon som er omtrent dobbelt så høy som den i dagens atmosfære; forskere har spådd at det høyere nivået vil være normen innen 2100, i stor grad på grunn av forbrenning av fossilt brensel. Gassen kommer fra de samme tankene som brukes i brus-maskiner. "Leverandøren vår forteller oss at vi bruker mer CO2 enn Camden Yards, " sier Megonigal om Baltimore Orioles 'ballpark. "Jeg beregnet faktisk hvor mange brus det er, og det er imponerende: omtrent 14 millioner flasker med 16 ounce."
Planter krever selvfølgelig karbondioksid og nitrogen. Men SERC-studier har blant annet funnet at noen plantearter vokser raskere når de utsettes for høyere CO2 og nitrogen, mens andre viser liten respons, en dynamikk som kan endre den samlede sammensetningen av myra. Likevel er det vanskelig å spå konsekvensene. Disse overflødige næringsstoffene øker planteveksten og jorddannelsen, noe som kan motvirke økning i havnivået. Men nitrogen øker også mikrobeaktiviteten, akselererer nedbrytningen av biomasse i jorda og reduserer våtmarkens evne til å tjene som et karbonsink for å oppveie utslipp av karbondioksid.
I det siste undersøker forskerne en tredje miljøfare: en invasiv art. Det høye, fjærete gresset Phragmites australis ble introdusert fra Europa på slutten av 1800-tallet gjennom bruken som et emballasje ombord på skip. I motsetning til den innfødte stammen av Phragmites, har den europeiske versjonen blitt en av de mest fryktede invasivene i det østlige USA, og aggressivt fortrengt innfødte arter. I SERC-myrene dekker nå invasive Phragmites 45 dekar, omtrent 22 ganger mer enn i 1972.
I drivhuseksperimenter fant Megonigal og kollegene at luft- og vannforurensning er en velsignelse for de europeiske phragmites . Med forhøyet karbondioksid vokste det tykkere blader, noe som ga raskere totalvekst uten mer vann; med forhøyet nitrogen, viet den mindre energi til voksende røtter og mer til voksende skudd. Det var "mer robust i nesten alle plantetrekk vi målte, for eksempel størrelse og veksthastighet, " sier Megonigal.
I kamrene på myra ser Phragmites- eksperimentene ut som et vindu inn i en uvelkommen fremtid: en perfekt storm av klimaendringer, vannforurensning og en eksotisk art som er klar til å treffe våtmarker opp og ned østkysten. En Phragmites- invasjon, sier Megonigal, "har en sammenfallende effekt, med implikasjoner for matvev og det biologiske mangfoldet i dyrelivet generelt."
