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Carbon sequestration in soils of mangrove forest in Laguna de Perlas, Nicaragua
Crista Solangie Stubb Cuthbert
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Interdisziplinäres Masterstudium Environmental Sciences
Betreuer*in
Stephan Glatzel
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.59935
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-25093.72690.550452-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract
(Deutsch)
In der Gemeinde Laguna de Perlas (nicaraguanische Südatlantikküste) wurden die Kohlenstoffbindungsraten in sieben verschiedenen Mangrovenökosystemen bestimmt. Mangroven sind in der Region von großer Bedeutung für die BewohnerInnen da diese direkt von den Waren und Dienstleistungen, die von Mangrovenwäldern bereitgestellt werden profitieren (Fischerei, Küstenschutz vor Naturkatastrophen oder anderen Naturereignissen, Bereitstellung von Holz für den Hausgebrauch). Trotz dieser Vorteile sind Mangrovenwälder aufgrund der intensiven Eingriffe des Menschen stark bedroht (Entwaldung, Waldbrand, Entsorgung fester Abfälle). Dies führt häufig zu einer Übernutzung der Ressourcen und zu einer Destabilisierung des Ökosystems. Die vorliegende Arbeit liefert erstmals Daten zur Kohlenstoffbindungsrate des Mangrovenbodens in der Gemeinde Laguna de Perlas. Durch den Beleg der Kohlenstoffbindungsraten des Ökosystems können in weiterer Folge Strategien entwickelt werden, wie das Umweltbewusstsein gestärkt und der Schutz der Mangroven vorangetrieben werden Kann. Für die Arbeit wurden in den Monaten Juni bis August 2018 Bodenproben genommen, Ökosystemparameter erhoben und Interviews mit führenden Vertretern der Bevölkerung durchgeführt. Die interviewten Personen wurden hinsichtlich der historischen und aktuellen Situation der Mangroven in ihrer Gemeinde befragt. Bodenproben wurden an sieben Stellen mit jeweils drei Wiederholungen untersucht. Dabei wurden je drei Proben aus einer Bodentiefe von 0-20 cm, 20-40 cm und 40-60 cm entnommen. Bei den untersuchten Bodenproben wurden der pH-Wert, die Schüttdichte und die organische Substanz ermittelt. Zudem wurden die organische Kohlenstoffkonzentration und ihre Stabilität in Abhängig von Bodentiefe und Art der Mangrove, sowie der organische Kohlenstoffbestand des Bodens bestimmt. In den Mangrovenwäldern der Laguna de Perlas wurden folgende vier Mangrovenarten gefunden: Rhizophora mangle, Aviscennia germinans, Laguncularia racemoso und Peliciera rhizophorae. Die Verteilung und Zusammensetzung der einzelnen Arten war an allen Standorten unterschiedlich und nach Shannon und Simpson wird diese (Species Diversity) als sehr gering eingestuft. 4 Die vorliegenden Mangrovenböden enthalten hohe Mengen an organischem Material (4,45–68,89 %) und Kohlenstoff (2,22–34,45%). Die gesamten organischen Kohlenstoffvorräte des Bodens machen 3.44 – 20.84 kg/m2 aus. Die höchste Menge an gebundenem Kohlenstoff haben jene Standorte mit der geringsten Artenvielfalt. Somit ist die Artenvielfalt kein bestimmender Faktor für die Kohlenstoffbindung. Die strukturelle Zusammensetzung der Mangrovenbäume reicht von 13 bis 31 cm BHD und 7 bis 16 m Höhe. Die organischen Kohlenstoffvorräte des Bodens auf Basis der Mangrovenstruktur betrugen 3.44 kg/m2 bei alternden, 18.35 – 19.49 Kg/m2, bei reifen bzw. 20.83 kg/m2, für junge Mangroven. Böden, die von Rhizophora mangle dominiert wurden, enthielten den höchsten und stabilsten Kohlenstoff. Es wird vermutet, dass das Kohlenstoffbindungsvermögen von Mangroven in der Laguna de Perlas von der Pflanzenart und ortsspezifischen physikalisch-chemischen Bedingungen abhängt. Es wurde ein paralleler Trend zwischen Kohlenstoffansammlungen, seiner Rekonzentration, Stickstoffkonzentration, Schüttdichte und pH-Werten beobachtet. Die Werte für diese Parameter variierten in der gesamten Bodenschicht in Abhängigkeit von den ortsspezifischen physikalisch-chemischen Bedingungen in jedem Ökosystem. So wurde die Kohlenstoffbindung und -wiederaufnahme in der obersten untersuchten Bodenschicht (0-20 cm) hauptsächlich durch die Bodentextur, den Feuchtigkeitsgehalt, die anthropogenen Störungen und das Einbringen von Sauerstoff durch die Mangrovenarten beeinflusst. In den tiefsten untersuchten Bodenschichten stellen Bodentextur, feine Wurzeln und Krabben (Grapsidae) die wesentlichen Einflussfaktoren für die vertikale Verteilung von organischem Kohlenstoff dar.
Abstract
(Englisch)
Rates of carbon sequestration were determined in seven different mangroves ecosystems within seven coastal communities of the municipality of Laguna de Perlas, South Atlantic Coast of Nicaragua. Mangrove ecosystems are of great importance in these areas, since the inhabitants are direct stakeholders of goods and services provided by mangrove ecosystems (fishing, coastal protection from natural disasters or other natural phenomenon and provision of timbers for domestic use). Despite these major benefits, mangrove forests are highly threatened due to the continuous human intervention in these ecosystem (deforestation, forest fire, solid waste disposal), which unfortunately often result in an over-exploitation of the resources that leads to destabilizing effects and to the detriment of the environmental health of mangrove ecosystems. This thesis is the first to present data on the rate of carbon sequestration along mangrove soil’s profile in the municipality of Laguna de Perlas. It was imperative to address the gap on carbon sequestration in mangrove soils in this area, in order to have documented data that demonstrate the rate of carbon sequestration and identify strategies to forestall environmental concern and contributes to the protection of mangrove ecosystems. To meet the objective of this thesis, soil sampling, ecosystem inventory and interviews with five community leaders aware of historical and current conditions of the mangrove’s ecosystems in their community was applied during the months of June to August 2018; soil samples were taken from seven sites with three respective sampling points/replicates from 0-20 cm, 20-40 cm and 40-60 cm soil depth at each sampling point. Soil’s pH, bulk density, organic matter, organic carbon concentration and its respective recalcitrance with depth and mangrove species, as well as soil organic carbon stock were determined. Four species of mangrove were found in the mangrove ecosystem in Laguna de Perlas: Rhizophora mangle, Aviscennia germinans, Laguncularia racemoso and Peliciera rhizophorae. Species diversity varied in all sites, though are considered very low -according to Shannon’s and Simpson’s diversity index. Mangrove soils contain considerable amounts of organic matter (4.45–68.89%) and carbon 2 concentrations (2.22- 34.45%), as well as the overall soil organic carbon stocks (3.44 – 20.84 kg/m2), with the highest amount sequestered at sites that presented the lowest species diversity. Thus, the latter is not the controlling factor on carbon sequestration in this study. Structural composition of mangroves trees range from 13-31 cm DBH and 7-16 m height. Soil organic carbon stocks on the basis of mangrove’s structure were 3.44 kg/m2, 18.35 – 19.49 Kg/m2, 20.83 kg/m2, for senescence, mature and young mangroves respectively. Soils dominated by Rhizophora mangle contained the highest and most recalcitrant carbon. It is suggested that the rate of carbon sequestration by mangroves in Laguna de Perlas is controlled by the type of species and site specific physicochemical conditions. A parallel trend between carbon accretions, its recalcitrance, nitrogen concentration, bulk density and pH values was observed. Values for these parameters varied throughout the soil layer depending on site specific physicochemical conditions in each ecosystem. For instance, Carbon sequestration and recalcitrance in the upper most examined soil layer (0-20 cm) was mainly controlled by soil texture, moisture content, anthropogenic disturbances and translocation of oxygen by mangrove species, whereas soil texture, fine roots and Grapsid crabs (Grapsidae) are considered influencing factors controlling the vertical distribution of organic carbon in the deepest examined soil layer.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
Carbon sequestration carbon recalcitrance mangrove species soil
Schlagwörter
(Deutsch)
Kohlenstoffbindung Kohlenstoffstabilität Mangrovenarten Boden
Autor*innen
Crista Solangie Stubb Cuthbert
Haupttitel (Englisch)
Carbon sequestration in soils of mangrove forest in Laguna de Perlas, Nicaragua
Paralleltitel (Deutsch)
Kohlenstoffbindung in Böden von Mangrovenwäldern in Laguna de Perlas, Nicaragua
Publikationsjahr
2019
Umfangsangabe
87 Seiten
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Thilo Hofmann ,
Erich Inselsbacher
Klassifikation
38 Geowissenschaften > 38.99 Geowissenschaften: Sonstiges
AC Nummer
AC15727629
Utheses ID
52950
Studienkennzahl
UA | 066 | 299 | |
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