Algo está errado na Ilha Sherman, uma faixa de fazenda e pastagem em forma de baleia na confluência dos rios Sacramento e San Joaquin. Se você não sabe o que aflige o native, pode ser difícil identificar o problema. A ilha, no Delta do Sacramento, tem cerca de 16 quilômetros quadrados. Suas estradas de asfalto, rachadas e caídas nas bordas, parecem queijo derretido sobre uma pizza irregular. Os postes telefônicos, muitos deles mantidos eretos por fios tensos, ficam visivelmente perpendiculares. A paisagem parece o Dr. Seussian – uma versão maluca e ligeiramente absurda das terras agrícolas, até o cenário industrial exagerado: um fluxo constante de carros passando pela State freeway 160, que atravessa a ilha; chaminés fumegantes da usina do outro lado do rio; a ponte de Antioquia, arqueando-se dramaticamente sobre o rio San Joaquin; enormes turbinas eólicas girando preguiçosamente em uma colina a noroeste.

O que há de errado?

"Estamos a 10 pés abaixo do nível do mar", Bryan Brock, engenheiro do Departamento de Recursos Hídricos da Califórnia, me disse durante uma visita em maio. Brock, que tem um cavanhaque branco-loiro brotando do queixo como capim-tufo, evidenciou uma calma suprema ao explicar: “Nenhuma dessas pessoas percebe que isso está passando, mas está abaixo do nível do mar. E isso é um problema. "

A terra aqui, e centenas de milhares de acres em outros lugares do delta, começaram a afundar no final de 1800, quando as pessoas começaram a drenar as vastas áreas úmidas da região. Ao cercarem rios e criarem ilhas secas a partir do que antes period um pântano encharcado, eles descobriram um solo incrivelmente rico. Em contraste com outras regiões férteis como Iowa, onde o solo superficial de dois pés de profundidade foi considerado abundante quando os agricultores começaram a lavrá-lo no século 19, os solos de turfa delta – criados ao longo de milhares de anos, pelas plantas das zonas úmidas crescendo e morrendo e não se decompondo – poderiam ser 50 pés de profundidade. Ninguém previu que essa grande recompensa – solo rico em supplies orgânico – se tornaria, com o tempo, uma espécie de maldição.

Os fundos de rios e pântanos normalmente apresentam baixos níveis de oxigênio, o que atrasa a decomposição do supplies orgânico que se acumula ali. Esse supplies orgânico contém grandes quantidades de carbono. Depois que o delta encharcado secou, ​​os micróbios começaram a consumir o detrito orgânico, transformando-o em gás. Milhões de toneladas de solo sólido começaram a subir no ar como exaustão microbiana.

E a terra começou a afundar.

Em alguns lugares, incluindo partes da ilha de Sherman, a terra já diminuiu 25 pés desde o final de 1800 – e continua a afundar entre meia polegada e 1,5 polegadas por ano.

Essas “ilhas” não são mais ilhas, Brock me disse, mas banheiras vazias cujo fundo está recuando. Os caldeirões cada vez mais profundos, agora bem abaixo do nível do mar, estão criando uma situação que se torna mais precária a cada ano que passa. Quanto mais as ilhas afundam, maior a pressão sobre os diques de terra acumulados que retêm a água e maior a probabilidade de que elas falhem.

A Sherman Island Cross highway está deformando devido ao afundamento próximo ao cruzamento com a State freeway 160. Jonno Ratman / Bay Nature

Essa situação, chamada subsidência, preocupa o Departamento de Recursos Hídricos da Califórnia e muitos outros, não apenas porque os agricultores podem perder pastagens e terras agrícolas, mas também porque grande parte da água que irriga o Vale Central e da qual muitos californianos dependem para beber água é bombeado através de uma ampla rede de canais do delta. Uma violação suficientemente grande desses diques – especialmente se isso afetasse muitas das 57 ilhas do delta simultaneamente – poderia dificultar o fluxo de água doce para o Vale Central, deixando enormes áreas do estado sem água útil por meses, até anos.

Brock descreve a mecânica da ameaça como o "grande gole". A água no delta de 1.100 quilômetros quadrados – quase do tamanho de Rhode Island – fica ao nível do mar. Somente a pressão da água doce que flui pelos rios Sacramento e San Joaquin impede a água salgada da Baía de São Francisco de empurrar para o inside. Se muitos diques falharem ao mesmo tempo, a água fresca que mantém a água salgada se apressaria para encher todas as banheiras vazias. A água salobra da Baía de São Francisco fluiria para o inside. A água usada para irrigar o Vale Central e sua economia agrícola de US $ 17 bilhões, e a água potável para cerca de 25 milhões de pessoas, pode se tornar salgada e inutilizável.

"É o Katrina em esteróides", me disse Dennis Baldocchi, professor de biometeorologia da UC Berkeley que estuda o delta. "Somos uma economia de US $ 4 trilhões. Pense em desligar a água para 30 milhões de californianos. ”

Como a região é propensa a terremotos – e porque as falhas passam diretamente pela região do delta – um terremoto que pode desencadear uma falha catastrófica do dique, definido como 20 ilhas inundando ao mesmo tempo, tem 62% de likelihood de ocorrer nas próximas duas décadas se subsidência não é abordado, sugere a própria análise da DWR. O evento provavelmente causaria danos de dezenas de bilhões de dólares e poderia levar um ano e meio para ser reparado. Nem a inundação das ilhas delta é sem precedentes. Quando Jones Tract, uma ilha do delta, inundou em 2004, o dano custou US $ 90 milhões para consertar. Em épocas anteriores, várias ilhas inundadas foram simplesmente abandonadas: o Google Maps revela lagos – o Mildred Tract, Franks Tract – onde existiam terras agrícolas, discerníveis pelos restos de diques em forma de anel que subiam, como atóis de coral, da água do delta.

"Não estamos prestando atenção", Baldocchi me disse; o desastre em espera, ele afirma, não atraiu a preocupação que merece. As ações para resolver o problema foram frustradas por anos, em parte, pelo grande número e variedade de agências, às vezes com agendas concorrentes, operando no delta. A rivalidade e a desconfiança entre agências renderam o que Ray Seed, professor de engenharia ambiental da UC Berkeley e especialista no delta, uma vez descrito como um “impasse de 60 a 70 anos” no qual “todos nós perderemos juntos”.

"É realmente um problema perverso", concorda Campbell Ingram, chefe da Delta Conservancy, uma agência estadual encarregada da restauração do ecossistema na área. Contudo, pela primeira vez em seus mais de 13 anos trabalhando no assunto, ele diz, a maioria das partes interessadas agora concorda que o problema de subsidência precisa ser tratado com urgência. "Estamos meio que neste espaço estranho, onde simultaneamente não podemos evita o delta falhe, e não podemos permitir falhar ”, acrescenta.

Uma solução é que os proprietários de terras, com algum financiamento estatal, continuem consertando os diques, aumentando-os cada vez mais. Mas à medida que o nível do mar aumenta e as ilhas continuam a diminuir, os custos de fortificação e manutenção das estruturas podem exceder o valor da terra e da produção agrícola por trás deles, diz Alf Brandt, advogado do presidente da Assembléia Estadual Anthony Rendon. Para algumas das ilhas mais profundas, a conclusão dessa análise de custo-benefício já parece desfavorável, diz ele.

Por décadas, a DWR vem trabalhando em outra correção mais baseada no ecossistema. Desde os anos 90, a agência re-inundou experimentalmente terrenos no delta, com o objetivo de restabelecer áreas úmidas como as que criaram o solo em primeiro lugar. O raciocínio é que, uma vez molhada, a terra deixará de perder carbono e o naufrágio será interrompido. Mesmo que isso não resolva completamente o problema, diz Ingram, impede que a situação piore. E, a longo prazo, as plantas do pântano podem, através da fotossíntese, capturar carbono suficiente da atmosfera para que o solo comece a subir novamente.

É através desse último mecanismo – a capacidade das plantas de extrair carbono da atmosfera – que um projeto originalmente concebido para proteger a infraestrutura hídrica da Califórnia, ao longo dos anos, evoluiu para algo mais interdisciplinar e de importância potencialmente maior. Embora eles possam produzir gases de efeito estufa poderosos, as áreas úmidas também podem seqüestrar e armazenar imensas quantidades de carbono. Os formuladores de políticas historicamente ignoraram esses lugares nas discussões sobre as emissões de gases de efeito estufa, mas isso agora está mudando à medida que eles apreciam os enormes estoques de carbono que as áreas úmidas já contêm – e as grandes quantidades de gases de efeito estufa que liberam quando destruídas.

Um corpo de pesquisa em expansão levou os administradores de terras a considerar, pela primeira vez, a criação de créditos de carbono para áreas úmidas que podem ser negociadas nos mercados de carbono. Na Califórnia, pelo menos, os esforços para resolver um agravamento de um desastre poderiam permitir a prevenção de outro. A ansiedade crescente sobre o aquecimento worldwide pode ser o que estimula a criação de créditos de carbono que, ao fornecer financiamento para a restauração de áreas úmidas delta, também produzem fundos necessários para proteger a infraestrutura de água da Califórnia. "Seria ótimo ter feito isso há 30 ou 40 anos", disse-me Kristopher Tjernell, vice-diretor do Programa de Gerenciamento Integrado de Bacias Hidrográficas da DWR. "Mas você sabe, não estava maduro. E está maduro agora. "

Bryan Brock, um engenheiro da DWR. Jonno Rattman / Bay Nature


"Carbono azul" refere-se ao carbono momentaneamente preso – ou abrandado, na verdade – em ecossistemas alagados. Como os micróbios que decompõem o carbono em condições úmidas funcionam muito mais lentamente do que aqueles em ambientes mais arejados e por diferentes vias bioquímicas, os ecossistemas das zonas úmidas podem acumular e armazenar muito mais carbono por acre do que as florestas e savanas. Os cientistas sabem disso de maneira indireta há muito tempo: afinal, os depósitos de carvão e petróleo que alimentaram a civilização desde a Revolução Industrial provêm de antigos ecossistemas pantanosos e marinhos que, depois de acumular grandes quantidades de carbono, foram enterrados e fossilizados. milhões de anos. Os combustíveis fósseis, você pode dizer, são uma forma envelhecida de carbono azul.

Historicamente, os formuladores de políticas e os cientistas têm se assustado com as muitas variáveis ​​envolvidas no cálculo da quantidade de carbono armazenada nas zonas úmidas e, de maneira mais ampla, na rede de seres vivos que chamamos de biosfera, de acordo com Stephen Crooks, cofundador da Silvestrum local climate Associates em San Francisco. Francisco. É muito mais complicado do que quantificar quanto sai de chaminés e escapamentos, ele diz: "Foi visto como mais desafiador e um tanto assustador de incluir". Mas a omissão sempre foi, em sua opinião, insustentável.

Em todo o mundo, cerca de 450 milhões de toneladas de dióxido de carbono entram na atmosfera anualmente devido à degradação das áreas úmidas – florestas de mangue destruídas, pântanos drenados e leitos de ervas marinhas sufocados. Isso é igual às emissões anuais de gases de efeito estufa causadas pelo homem na França, no Reino Unido ou na Califórnia. "Quando suas emissões são do tamanho da economia da Califórnia e você não estava contando", ele me disse, "isso é uma grande surpresa".

Os ecossistemas das zonas úmidas compreendem apenas 5 a 8% da área terrestre do planeta, mas contêm entre 20 e 30% do carbono do solo no mundo. "Quando você destrói um pântano, pode liberar milhares de anos de carbono em apenas algumas décadas", diz Crooks. Por outro lado, preservando as áreas úmidas, você pode proteger o carbono acumulado em milênios com, em teoria, relativamente pouco esforço. O Delta do Sacramento, o maior estuário ao longo da borda oeste das Américas, tornou-se um exemplo de teste para essa idéia.

O delta pode ter uma vez detido as maiores reservas de carbono de zonas úmidas de água doce da costa oeste. Desde que foi drenado há mais de um século, ele liberou uma quantidade de carbono igual a um quarto das florestas da Califórnia – todas as sequóias, pinheiros e carvalhos no terceiro maior estado do país, de acordo com Baldocchi e seus colegas. E ainda está emitindo carbono. Embora abranja menos de 1% das terras cultiváveis ​​do estado, todos os anos o delta libera uma quantidade de carbono igual a um quarto de toda a agricultura relacionada a plantas – todos os tratores, arados e colheitadeiras operadas no estado. "Fiz medições em toda a minha carreira e nunca vi fluxos tão grandes quanto o que está acontecendo com esses solos de turfa", disse-me Baldocchi. O objetivo de curto prazo no delta, e em qualquer zona úmida degradada, na verdade, é interromper o subsidência e as emissões. O objetivo a longo prazo é revertê-los.

O DWR mede as emissões de CO2 e metano dos pântanos criados na Ilha Sherman. Jonno Rattman / Bay Nature


Atravessando o rio San Joaquin cinza-azulado na Ponte Antioquia, você pode apenas vislumbrar as zonas úmidas brilhantes a oeste na Ilha Sherman. É fácil perder a 100 quilômetros por hora. Mas enquanto eu estava com Brock em uma passarela de madeira a alguns metros acima deles em maio, o rugido baixo da paisagem semi-industrial – carros passando pela ponte e barcos passando do outro lado do dique – retrocedeu enquanto eu observava os pássaros. voam acrobaticamente entre os farfalhantes tule e libélulas pairam sobre a água escura. As zonas úmidas, cercadas por diques, estradas e campos de vacas pastando, parecem notavelmente saudáveis. Eles representam a fase de implementação do projeto em andamento da DWR, que busca reforçar os diques ameaçados criando zonas úmidas em seus lados de "banheira".

"Não é bonito", disse Brock, olhando para os juncos. “Às vezes a natureza pode fazer as coisas melhor do que os humanos.” O que não quer dizer que o projeto de restauração da DWR foi tão fácil quanto abrir as comportas e assistir o retorno da taboa. Antes que a água fosse devolvida, ele explicou, a terra tinha que ser cuidadosamente esculpida para garantir a profundidade preferrred da água para o crescimento das plantas dos pântanos.

Os antecessores de Brock criaram os primeiros pântanos experimentais, nas proximidades de Twitchell Island, nos anos 90. Descobrir a água não apenas interrompeu a perda de carbono do solo e impediu a subsidência, descobriram os especialistas, mas as plantas das zonas úmidas cresceram tão rapidamente que, quando morreram e deixaram massas emaranhadas de raízes e caules, elevaram a elevação do solo a um nível taxa média de 4 centímetros por ano. Uma afirmação comum entre os cientistas do solo é que uma polegada do solo superficial leva um século para se acumular, talvez mais. Mas essas plantas pantaneiras estavam transformando dióxido de carbono em terra sólida a uma taxa observável pelos seres humanos de um ano para o outro.

Mesmo assim, dada a magnitude do problema de subsidência, essa taxa de acreção do solo pode parecer extremamente inadequada. Levará aproximadamente 150 anos para que as áreas mais submersas dessas ilhas voltem ao nível do mar, disse-me Baldocchi. "As pessoas têm dificuldade para pensar em escalas de 100 anos", disse ele. "Não podemos ficar entediados com esses projetos em 15 anos."

No entanto, o prazo de longo prazo não significa que temos que esperar até o final para que o projeto dê frutos. Campbell Ingram, da Delta Conservancy, enfatiza a importância de "interromper o aumento do risco" – de interromper o subsidência. O que é primary para entender, ele diz, é que o risco de violação do dique não aumenta linearmente com o subsidência, mas exponencialmente. Assim, ao interromper o subsidência, você evita a probabilidade crescente de falha catastrófica.

E se o terreno se recuperar alguns metros ao longo dos anos, o risco de catástrofe também diminui de maneira não linear. Isso significa que você não precisa aumentar o solo de volta ao nível do mar para reduzir drasticamente a possibilidade de uma violação calamitosa. Alguns modelos sugerem que apenas recuperar metade do terreno perdido – cerca de 50 a 75 anos em vez de 150 – poderia levar a probabilidade de falha generalizada a quase zero.

Mesmo assim, o principal desafio do projeto é como alcançar uma escala de restauração de áreas úmidas significativa para o grande Delta do Sacramento. Até agora, a DWR inundou cerca de 1.700 acres em quatro áreas úmidas separadas. Mas, no complete, existem cerca de 250.000 acres de terras profundamente delimitadas no delta, a maioria delas de propriedade de agricultores. Portanto, o sucesso depende, em parte, de convencer os agricultores a abandonar as culturas comerciais e inundar suas terras, algo que é improvável que aconteça sem incentivo monetário adequado.

Idealmente, diz Ingram, o estado pagaria aos agricultores para converter terras cultivadas em áreas úmidas. (Há também uma opção intermediária, um pântano que sustenta uma colheita: arroz em campos inundados. Em experimentos, os arrozais pararam o subsidência, mas não o reverteram.)

A Califórnia tem um programa relativamente novo, chamado de Iniciativa de Solos Saudáveis, pelo qual o dinheiro do estado é destinado a agricultores que implementam práticas que se pensam em benefício da saúde do solo. É um modelo do que é possível, diz Ingram, mas infelizmente esse programa não existe para as zonas úmidas do Delta do Sacramento. O pântano fornece habitat crítico para várias espécies; portanto, outras fontes de renda para os agricultores podem incluir clubes de patos ou programas federais e estaduais que pagam pela criação de habitat de animais em extinção. Mas, por enquanto, a Ingram está apostando nos mercados de carbono, particularmente no sistema de limite e comércio da Califórnia.

"Queremos chegar a um ponto em que um agricultor acorda e diz: 'Posso ganhar mais inundando minha terra do que plantar milho'", disse-me Ingram.

Estabelecido em 2006 pela lei AB32, o sistema de cap-and-commerce visa reduzir as emissões de gases de efeito estufa do estado, aproveitando as forças do mercado. O estado estabelece um limite superior para a poluição de gases de efeito estufa – o teto – e, em seguida, concede aos poluidores um certo número de permissões para emitir os gases ofensivos. A quantidade de licenças concedidas diminui ao longo do tempo, forçando os poluidores a limpar suas operações ou a comprar licenças de poluentes com excesso. Os poluidores também podem comprar um certo número de créditos de carbono compensados ​​de projetos que impedem a emissão de gases de efeito estufa ou os removem da atmosfera. É aqui que os pântanos delta restaurados podem entrar – como uma fonte de créditos de compensação para a compra.

Ingram e Steve Deverel – um dos cientistas que, quando na USGS, conduziram os projetos-piloto originais para reverter a subsidência no delta e agora estão com a empresa de consultoria Hydrofocus – desenvolveram um protocolo de carbono para zonas úmidas delta que o American Carbon Registry aprovou em 2017. Isso significa que eles podem vender compensações no mercado voluntário de carbono.

A aprovação do sistema de cap-and-commerce do estado, onde os créditos compensados ​​agora negociam aproximadamente o dobro da taxa observada no mercado voluntário e pode realmente competir com os ganhos das lavouras, provavelmente está a um ano e meio de distância, diz Ingram.

E essas são compensações complicadas de carbono. As plantas úmidas de água doce podem extrair carbono da atmosfera a uma taxa espetacular – cerca de 5,7 toneladas por acre por ano no delta – mas as áreas úmidas de água doce também emitem o gás metano, que tem cerca de 30 vezes o potencial de aquecimento do dióxido de carbono. Segundo Baldocchi, o aquecimento causado pelo metano liberado das zonas úmidas do delta equivale a, a curto prazo, o potencial de resfriamento do dióxido de carbono removido da atmosfera.

Por que passar por todos os problemas, então, se acabarmos exatamente onde começamos? Pense nisso como medicina preventiva. Ao inundar um hectare de turfa no Delta do Sacramento, você evita que entre 10 e 20 toneladas de dióxido de carbono entrem na atmosfera – através do supplies orgânico que os micróbios teriam transformado em gás se a terra permanecesse seca. Isso equivale a entre dois e quatro anos dirigindo seu carro comum. Além disso, você evita o agravamento do problema de subsidência e sua ameaça ao suprimento de água do estado.

Lisamarie Windham-Myers, uma cientista do USGS, acha que poderá eventualmente melhorar o potencial de resfriamento climático dessas áreas úmidas, imitando o que acontece em certos pântanos que não produzir gases de efeito estufa. Os pântanos de água salgada e salobra não liberam quase tanto metano quanto os pântanos de água doce, explica ela. Isso ocorre porque a água do oceano contém sulfato, que altera as vias bioquímicas disponíveis para os micróbios que quebram o supplies orgânico. Com o sulfato presente, em vez de criar metano como subproduto, os micróbios produzem sulfeto, que não é um gás de efeito estufa.

Windham-Myers estuda os pântanos de Suisun, não muito longe da Ilha Sherman. Ela descobriu que mesmo vestígios de sulfato na água evitam essas emissões contraproducentes de metano. Em Suisun, o sulfato vem da pequena quantidade de água do mar que entra no sistema da Baía de São Francisco. Mas mesmo os sistemas de água doce, ela enfatiza, podem conter vestígios de sulfato – ou ferro, o que também impede a produção de metano. De fato, ela observou que as emissões de metano de diferentes partes das áreas úmidas restauradas da DWR variam muito, provavelmente devido à forma como a água se transfer através delas – transportando pequenas concentrações de sulfato ou ferro para algumas áreas, mas não para outras. Uma vez que os cientistas entendam melhor essa dinâmica, eles poderão controlar o fluxo de água através de áreas úmidas ressuscitadas de maneira a limitar o metano, aumentar o benefício líquido do clima e aumentar o valor do crédito de carbono vendido contra áreas úmidas delta restauradas.

"O papel da hidrologia está definitivamente emergindo como um botão que podemos girar", disse-me Windham-Myers. "Vamos ajustar essas áreas úmidas para torná-las o mais incríveis possível."



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