ในปี 1908 ชาวบ้านใน Cape Cod รัฐแมสซาชูเซตส์ได้สร้างเขื่อนดินข้ามแม่น้ำ Herring เพื่อลดการไหลลงสู่พื้นที่ชุ่มน้ำโดยรอบ เป้าหมายของพวกเขาคือเพื่อจำกัดจำนวนยุง เขื่อนได้ทำลายที่ลุ่มน้ำเค็มเดิม แทนที่ด้วยป่าไม้ ไม้พุ่ม และพื้นที่ชุ่มน้ำที่ถูกยึดไว้ แต่ความพยายามของชุมชนเมื่อกว่าหนึ่งศตวรรษที่ผ่านมานั้นทำได้มากกว่าทำให้ภูมิทัศน์แห้ง จากการศึกษาวิจัยใหม่ พบว่า พื้นที่ ชุ่มน้ำที่ถูกยึดไว้อาจได้รับการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ โดยเปลี่ยนจากการกักเก็บคาร์บอนเป็นแหล่งก๊าซมีเทน การเปลี่ยนแปลงเปลี่ยนภูมิทัศน์เหล่านี้จากภูมิประเทศที่ช่วยบรรเทาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศให้กลายเป็นสิ่งที่รุนแรงขึ้น
Rebecca Sanders-DeMott นักนิเวศวิทยาทางทะเลที่เป็นผู้นำการศึกษาในขณะที่ทำงานที่ Woods Hole Coastal and Marine Science Center ของ US Geological Survey ในแมสซาชูเซตส์อธิบายว่าพื้นที่ชุ่มน้ำที่ถูกยึดครองอธิบายเป็นพื้นที่ชุ่มน้ำชายฝั่งที่ถูกตัดขาดจากทะเล ที่ซึ่งน้ำทะเลเคยไหลเข้าและออกตามธรรมชาติตามกระแสน้ำ กระแสน้ำนั้นถูกตัดขาด—มักจะโดยการสร้างถนนหรือการก่อสร้างเขื่อน เขื่อน และโครงสร้างพื้นฐานด้านการจัดการน้ำท่วมและน้ำอื่นๆ
แม้ว่าการระบุพื้นที่ชุ่มน้ำที่ถูกยึดอาจเป็นเรื่องยาก เนื่องจากต้องรู้ว่าภูมิทัศน์เป็นอย่างไรก่อนที่จะสร้างโครงสร้างพื้นฐาน นักวิทยาศาสตร์ทราบดีว่าพื้นที่ชุ่มน้ำขนาดใหญ่ที่มีกระแสน้ำไหลเชี่ยว การทำแผนที่ดาวเทียมเมื่อเร็วๆ นี้แสดงให้เห็นว่าพื้นที่ชุ่มน้ำที่มีคลื่นขึ้นน้ำลงเกือบ 14,000 ตารางกิโลเมตรทั่วโลกหายไประหว่างปี 2542 ถึง 2552 อย่างไรก็ตาม ความสูญเสียเหล่านี้ถูกชดเชยด้วยการพัฒนาพื้นที่ชุ่มน้ำที่มีคลื่นขึ้นเกือบ 10,000 ตารางกิโลเมตรในช่วงเวลาเดียวกันผ่านกระบวนการทางธรรมชาติและความพยายามในการฟื้นฟู ประมาณการชี้ให้เห็นว่าในสหรัฐอเมริกา มากถึงหนึ่งในสี่ของแนวชายฝั่งอยู่ในสถานะที่ถูกกักขัง แม้ว่าจะไม่ใช่พื้นที่ทั้งหมดที่เคยเคยเป็นพื้นที่ชุ่มน้ำก็ตาม
งานของแซนเดอร์ส-เดอมอตต์และเพื่อนร่วมงานของเธอแสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงของที่ดินในวงกว้างนี้เป็นข่าวร้ายสำหรับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นักวิจัยวัดการปล่อยก๊าซจากพื้นที่ชุ่มน้ำทั้งสองประเภทโดยเปรียบเทียบพื้นที่สองแห่งรอบแม่น้ำแฮร์ริงกับอีกสองแห่งที่บึงเกลือธรรมชาติที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งมีการแลกเปลี่ยนกระแสน้ำอย่างไม่จำกัด พวกเขายังใช้ข้อมูลแกนตะกอนในอดีตเพื่อวิเคราะห์ปริมาณคาร์บอนที่เก็บไว้ในดินและวัดปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ เช่นความเค็มของน้ำและประเภทและความหนาแน่นของพืช
Sanders-DeMott กล่าวว่า “พื้นที่ชุ่มน้ำที่ถูกยึดเหล่านี้ซึ่งสดชื่นและในกรณีของเราถูกบุกรุกโดยพืชพันธุ์ที่รุกราน – ซึ่งพบได้บ่อยในพื้นที่ชุ่มน้ำที่ถูกยึด – ทำให้เกิดก๊าซมีเทนมากขึ้นกว่าธรรมชาติของพวกมัน”
นักวิทยาศาสตร์พบว่าการปล่อยก๊าซมีเทนเพิ่มขึ้นอย่างมากตามความเค็มของน้ำ พื้นที่ชุ่มน้ำที่ถูกยึดนั้นสดกว่าพื้นที่ชุ่มน้ำที่มีน้ำขึ้นน้ำลงที่ไม่ถูกรบกวน โดยพื้นที่ที่ถูกกักขังที่สดใหม่ที่สุดที่พวกเขาศึกษานั้นผลิตก๊าซมีเทนมากกว่าพื้นที่ชุ่มน้ำที่ไม่มีการควบคุมที่เค็มที่สุดเกือบ 50 เท่า
การเพิ่มขึ้นของก๊าซมีเทนนั้นน่าจะเกิดจากการเปลี่ยนแปลงในพืชและชุมชนจุลินทรีย์ในพื้นที่ชุ่มน้ำ จุลินทรีย์ที่ย่อยสลายพืชในสภาพแวดล้อมที่เค็มกว่าจะผลิตก๊าซมีเทนน้อยกว่าจุลินทรีย์ในระบบนิเวศที่สดกว่า
ในขณะที่พื้นที่ชุ่มน้ำทั้งหมดกักเก็บคาร์บอนไว้อย่างน่าประทับใจ แต่การปล่อยก๊าซมีเทนของสถานที่ศึกษาที่ถูกยึดนั้นสูงพอที่พื้นที่ชุ่มน้ำจะมีผลกระทบต่อชั้นบรรยากาศที่ร้อนขึ้น Sanders-DeMott กล่าว
จากการที่ผู้คนมองหาการฟื้นฟูพื้นที่ชุ่มน้ำมากขึ้นเพื่อสร้างที่อยู่อาศัยและปกป้องชายฝั่งจากการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลและพายุ แซนเดอร์ส-เดอมอตต์กล่าวว่าการค้นพบนี้แสดงให้เห็นถึงผลที่ตามมาของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจากทางเลือกต่างๆ “หากเราฟื้นฟูการแลกเปลี่ยนกระแสน้ำไปยังพื้นที่ชุ่มน้ำที่ถูกยึดเหล่านี้ นอกเหนือไปจากเหตุผลอื่นใดที่อาจทำเช่นนั้น เราก็มีแนวโน้มที่จะเห็นการปล่อยก๊าซมีเทนลดลง” เธอกล่าว
แนวทางหนึ่งในการรักษาพลังป้องกันน้ำท่วมของเขื่อนและเขื่อนที่ชักนำผู้คนให้ยึดพื้นที่ชุ่มน้ำตั้งแต่แรก ขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงผลกระทบที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ก็คือการติดตั้งประตูพายุ โรเบิร์ต เมนเดลโซห์น นักเศรษฐศาสตร์สิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัยเยล กล่าว ในคอนเนตทิคัต
แม้ว่าจะมีการใช้ประตูน้ำขึ้นน้ำลงมานานหลายศตวรรษเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำทะเลเข้าสู่ภูมิประเทศ แต่ประตูพายุเป็นแนวคิดที่ค่อนข้างใหม่ “ประตูพายุก็คือพวกมันสามารถกั้นพายุได้ ดังนั้นคุณจึงสามารถป้องกันตัวเองจากน้ำท่วมได้ แต่โดยปกติประตูจะเปิดเพื่อให้น้ำเกลือไหลเข้าและออกตามกระแสน้ำ หมายความว่าพื้นที่ชุ่มน้ำที่มีน้ำขึ้นน้ำลงสามารถคงสภาพไว้ได้” Mendelsohn กล่าว
นอกจากนี้ เนื่องจากประตูพายุสามารถปิดได้บางส่วน Mendelsohn กล่าวว่าพวกเขาเสนอประโยชน์อื่น ๆ เหนือวิธีการที่มีอยู่ เช่น ให้ผู้จัดการสามารถควบคุมการไหลของน้ำเค็มสู่พื้นที่ชุ่มน้ำ ซึ่งหมายความว่าตาม Mendelsohn พวกเขาสามารถใช้เพื่อจัดการระบบนิเวศโดยการควบคุมความสมดุลของเกลือ
การปล่อยให้พื้นที่ชุ่มน้ำอยู่ตามลำพังมักถือเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการจัดการพื้นที่ชุ่มน้ำ แต่ Mendelsohn คิดว่าวิธีการนี้ล้มเหลวในการรับรู้ถึงพลังแห่งการเปลี่ยนแปลงมากมาย เช่น ภาวะโลกร้อนและการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลที่กำลังเกิดขึ้นในโลก แต่เขากล่าวว่าการจัดการที่กระตือรือร้นมากขึ้นอาจเป็นวิธีที่ดีกว่าในการรักษาพื้นที่ชุ่มน้ำ
