Dalam rawa pasang surut di pantai Teluk Chesapeake, puluhan kandang transparan menonjol di atas alang-alang dan rerumputan, tampak seperti polong berteknologi tinggi yang diunggulkan oleh pesawat ruang angkasa alien. Nyaris tak terdengar dari dengungan serangga, motor menggerakkan kipas angin, memandikan tanaman di dalam bilik dengan gas karbon dioksida.
Dari Kisah Ini
[×] TUTUP
Lahan Basah di Pusat Penelitian Lingkungan Smithsonian. (Adam Langley, SI) 
Galeri foto
Bagi para ilmuwan di Smithsonian Environmental Research Center (SERC) di Edgewater, Maryland, ini adalah rawa masa depan, serangkaian eksperimen yang tidak biasa untuk mensimulasikan efek perubahan iklim dan polusi air pada ekosistem vital. “Apa yang kami lakukan di sini adalah mempelajari proses tanaman untuk memprediksi kondisi lahan basah seperti ini — dan lahan basah pasang surut di mana-mana — dalam sekitar 100 tahun, ” Patrick Megonigal, seorang ilmuwan di pusat tersebut, mengatakan ketika ia berjalan di atas papan yang membentang ke rawa seluas 166 acre.
Studi lapangan, yang berasal dari percobaan pertama yang dimulai pada tahun 1987, adalah satu-satunya dari jenisnya di seluruh dunia yang meneliti bagaimana berbagai faktor seperti polutan udara dan air akan mempengaruhi lahan basah pasang surut - ekosistem yang diperangi yang akan menjadi lebih penting sebagai penyangga terhadap badai dan kenaikan permukaan laut yang diprediksi menyertai pemanasan global.
Terbuat dari pipa PVC dan lembaran plastik bening, setiap penutup atasnya adalah mikrokosmos rawa yang sedang diserang. Sebulan sekali, para ilmuwan SERC menyemprotkan air yang kaya nitrogen ke dalam tanah di dalam selungkup, mereplikasi limpasan pupuk yang semakin merembes ke badan air seperti Chesapeake. Tanaman terkena konsentrasi karbon dioksida kira-kira dua kali lebih tinggi dari yang ada di atmosfer saat ini; Para ilmuwan telah memperkirakan bahwa tingkat yang lebih tinggi akan menjadi norma pada tahun 2100, sebagian besar karena pembakaran bahan bakar fosil. Gas tersebut berasal dari tangki yang sama yang digunakan dalam mesin minuman ringan. "Vendor kami memberi tahu kami bahwa kami menggunakan lebih banyak CO2 daripada Camden Yards, " kata Megonigal tentang stadion baseball Baltimore Orioles. "Saya sebenarnya menghitung berapa banyak soda itu, dan itu mengesankan: sekitar 14 juta botol 16-ons."
Tanaman, tentu saja, membutuhkan karbon dioksida dan nitrogen. Tetapi studi SERC telah menemukan, antara lain, bahwa beberapa spesies tanaman tumbuh lebih cepat ketika terkena CO2 dan nitrogen yang lebih tinggi, sementara yang lain menunjukkan sedikit respons, dinamika yang dapat mengubah susunan keseluruhan rawa. Namun, memprediksi konsekuensinya sulit. Nutrisi yang berlebih ini mendorong pertumbuhan tanaman dan pembentukan tanah, yang dapat menangkal kenaikan permukaan laut. Tetapi nitrogen juga meningkatkan aktivitas mikroba, mempercepat pemecahan biomassa di tanah dan mengurangi kemampuan lahan basah untuk berfungsi sebagai penyerap karbon untuk mengimbangi emisi karbon dioksida.
Akhir-akhir ini para peneliti memeriksa bahaya lingkungan ketiga: spesies invasif. Rumput Phragmites australis yang tinggi dan berbulu diperkenalkan dari Eropa pada akhir 1800-an melalui penggunaannya sebagai bahan pengemas di atas kapal. Berbeda dengan strain asli Phragmites, versi Eropa telah menjadi salah satu invasi yang paling ditakuti di Amerika Serikat bagian timur, yang secara agresif memindahkan spesies asli. Di rawa SERC, Phragmites invasif sekarang mencakup 45 hektar, kira-kira 22 kali lebih banyak dari pada tahun 1972.
Dalam percobaan rumah kaca, Megonigal dan rekannya menemukan bahwa polusi udara dan air adalah anugerah bagi Phragmite Eropa. Dengan karbon dioksida tinggi, daun tumbuh lebih tebal, memungkinkan pertumbuhan keseluruhan lebih cepat tanpa lebih banyak air; dengan nitrogen yang tinggi, ia mencurahkan lebih sedikit energi untuk menumbuhkan akar dan lebih banyak untuk menanam tunas. Itu "lebih kuat di hampir setiap sifat tanaman yang kami ukur, seperti ukuran dan tingkat pertumbuhan, " kata Megonigal.
Di kamar-kamar di rawa-rawa, eksperimen Phragmite terlihat seperti jendela menuju masa depan yang tidak disukai: badai perubahan iklim yang sempurna, polusi air, dan spesies eksotis yang siap menghantam lahan basah di pesisir Timur dan Timur. Invasi Phragmites, Megonigal mengatakan, "memiliki efek cascading, dengan implikasi untuk jaring makanan dan keanekaragaman hayati satwa liar secara keseluruhan."
