Topic: Medio ambiente

La caja de herramientas de la naturaleza

Marismas salinas, hongos y otros héroes climáticos olvidados
Por Jon Gorey, Octubre 31, 2023

El cambio climático ya no está tocando a la puerta: este verano, la tiró abajo. Los incendios forestales destrozaron más de 13 millones de hectáreas de selva en la peor temporada de incendios de la historia de Canadá. Vermont quedó inundada a causa de una tormenta inusitada por segunda vez en 12 años, mientras otro diluvio ocasionó cinco muertes fuera de Filadelfia. La temperatura en Phoenix alcanzó los 43 grados Celsius durante 31 días consecutivos, y en ningún momento bajó de los 32 grados durante más de dos semanas consecutivas. Y mientras los episodios de inundaciones, incendios y calores feroces estallaban en todo el planeta, transitábamos el día más caluroso registrado en la historia (un récord mundial que se superó de inmediato al día siguiente y, de nuevo, al día siguiente), en lo que, según los científicos, fue probablemente el mes más caluroso en la Tierra en 120.000 años.

Dada la urgencia de la crisis climática, cualquier solución viable para limitar un mayor calentamiento y para que nuestras economías dejen de depender de los combustibles fósiles merece ser explorada. Esta situación alarmante demanda avances tecnológicos, por supuesto; de hecho, la tecnología ha aliviado mucho sufrimiento humano, y es tentador depositar todas nuestras esperanzas en ella, como los fanáticos de deportes desesperados que miran expectantes al jugador estrella de su equipo para ver si logra solo una jugada espectacular más en el tiempo de descuento.

Pero no podemos desestimar la importancia de permitir y promover que la naturaleza sane sus propios ecosistemas como parte de nuestra estrategia climática.

A menudo se alaba a los árboles por la gran cantidad de pequeñas maravillas que brindan, sobre todo en áreas urbanas, ya que refrescan las calles, limpian el aire y reducen la escorrentía de las tormentas, a la vez que extraen el dióxido de carbono de la atmósfera. Pero ¿cuántas personas saben que los hongos silvestres microscópicos procesan el doble del carbono que emite los Estados Unidos cada año? ¿O que una marisma salina puede capturar 10 veces más carbono por hectárea que un bosque? ¿O que restaurar incluso una pequeña fracción de poblaciones de bisontes en diferentes partes de la llanura de los Estados Unidos podría ayudar a que los pastizales absorban más carbono que todo el que emite Gran Bretaña en un año?

Estas no son curas milagrosas para la crisis climática, por supuesto; ninguna de estas herramientas reducirá el cambio climático por sí sola sin una disminución drástica del uso de combustibles fósiles. Pero todas son estrategias de riesgo bajo, sorprendentemente poderosas y relativamente simples que podemos utilizar con mayor frecuencia y en más lugares. Después de todo, tanto un costoso taladro inalámbrico como un destornillador de cinco dólares pueden ayudarte a construir algo, pero solo si te pones a trabajar con ellos.

La magia de las marismas

Cientos de millones de personas de todo el mundo viven cerca de una marisma salina, o un ecosistema costero similar con manglares y pasto marino. Estos santuarios costeros ofrecen una belleza tranquila y atraen abundante vida silvestre. Además, absorben la energía del agua de las inundaciones y de las olas durante las tormentas, lo que reduce el daño a las comunidades adyacentes en hasta un 20 por ciento. Pero muchas personas no se dan cuenta de que estos modestos humedales alimentados por las mareas también se encargan de captar carbono a un ritmo sorprendente: de 10 a 40 veces más rápido que una selva.

Hay dos razones por las que las marismas salinas, los manglares y las praderas de pastos marinos son sumideros de carbono tan poderosos. Una es que su vegetación crece muy rápido, dice Hilary Stevens, gerenta de resiliencia costera de Restore America’s Estuaries (RAE). “Se produce mucha fotosíntesis, mucha captura de dióxido de carbono de la atmósfera”, explica.

Pero la magia real de la marisma es su suelo húmedo y salino. Cuando la vegetación muere, cae al fondo de la marisma y se entierra en una red de raíces y sedimento, donde permanecerá saturada con agua salada de forma indefinida. Dicho medioambiente anaeróbico ralentiza, o incluso detiene, el proceso de descomposición, lo que permite que el carbono de las plantas se quede almacenado en el suelo por cientos o miles de años. Esta bóveda bajo agua se conoce como “carbono azul”.

Soil and plants in a tidal salt marsh
El suelo salino y húmedo de las marismas costeras puede almacenar carbono por miles de años. Crédito: Velvetfish vía iStock/Getty Images Plus.

 

Si bien las selvas también son excelentes capturadoras de carbono, dice Stevens, existe más probabilidad de que lo liberen, por medio de eventos que abarcan desde incendios forestales hasta la descomposición. Pero el carbono en el suelo de las marismas “puede permanecer allí por siglos si dicha área se mantiene inundada o inalterada”.

Por supuesto, todo es relativo cuando existen personas alrededor. Solo Estados Unidos pierde un estimado de 32.000 hectáreas de humedales costeros cada año debido a la combinación de la urbanización y el aumento del nivel del mar. Incluso muchas marismas que sobrevivieron se drenaron por medio de acequias con el paso de los años, lo que permitió que el aire alcance el suelo que había estado sumergido por mucho tiempo, y convirtió los poderosos sumideros de carbono en emisores permeables de CO2.

“Si alteras un suelo inundado, si permites que se drene, ya sea porque lo rellenas, le excavas acequias, le levantas un terraplén, lo drenas, lo conviertes para uso agrícola o lo pavimentas y construyes un estacionamiento, se corre riesgo de que todo ese material orgánico vuelva a liberarse a la atmósfera”, dice Stevens. De esa manera, el carbono que se capturó durante siglos puede escaparse bastante rápido. Por eso, desde un punto de vista climático, es crucial evitar que se sigan perdiendo humedales costeros sanos.

Es un desafío que crece a medida que se acelera el aumento del nivel del mar. A veces, las marismas salinas pueden migrar hacia tierras altas a medida que los mares invaden el continente, dice Cynthia Dittbrenner, directora de recursos costeros y naturales de la organización de conservación con sede en Massachusetts, The Trustees, pero solo si hay espacio para eso, y los muros y las rutas de la urbanización humana suelen imposibilitarlo. Y, a pesar de que son bastante buenas para adaptarse a los mares que crecen lentamente (porque una marisma salina saludable crece en altura de forma natural cada año ya que sus pastos mueren y se acumulan en la base y las afluencias diarias de la marea proporcionan sedimento nuevo), los científicos temen que el proceso natural de acumulación no pueda sostenerse con el ritmo acelerado y antinatural de aumento del nivel del mar debido al cambio climático generado por las personas.

De hecho, muchas de las marismas que nos quedan no se encuentran precisamente en buen estado.

En Nueva Inglaterra, por ejemplo, los agricultores coloniales consideraban a las marismas salinas como una fuente de heno para el ganado y los caballos, y se dieron a la tarea de drenarlas para facilitar la cosecha. A la fecha, la mayoría de las marismas de la región aún se encuentran rodeadas de acequias excavadas por el hombre cientos de años atrás. Con el tiempo, las acequias descuidadas por muchos años se atascaron, lo que creó piletas de agua estancada y promovió que las cuadrillas de prevención de mosquitos del siglo XX las excavaran una vez más. Pero una marisma drenada no aumenta de altura como debería; de hecho, desciende, porque la materia orgánica del suelo empieza a descomponerse más rápido ya que interactúa con el aire.

“Un legado de 300 años de nosotros excavando acequias en las marismas hizo que bajara el nivel freático y que su suelo hoy esté expuesto al oxígeno”, dice Dittbrenner. “Están oxigenadas, se están descomponiendo rápido y se están hundiendo . . . así que, tenemos que reparar la hidrología para restaurar el proceso natural”.

Existen formas simples y rentables de restaurar las marismas salinas drenadas con acequias. Un método, que probó el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos, es cortar el pasto de las marismas a lo largo de la orilla de una acequia, rastrillar el heno hacia el interior de la zanja, y asegurarlo al fondo con cuerdas y estacas. “Cuando las mareas ingresan, ese heno ralentiza el agua y fomenta que el sedimento se retire”, dice Dittbrenner, y así se rellena la acequia lentamente. “Y si repites este procedimiento durante una serie de tres o cuatro años, habrás llenado la acequia, y podrá volver a crecer heno de marisma salina”, y el agua de la marea perdura por más tiempo del que lo haría de forma natural.

The Trustees implementó esa técnica en 34 hectáreas que gestiona en la Great Marsh al norte de Boston, y los resultados fueron tan prometedores que la organización aseguró fondos (y obtuvo permisos difíciles de conseguir), para expandir los esfuerzos de restauración en 515 hectáreas. El proyecto incluye suelo que es propiedad de The Trustees, un fideicomiso de suelo local, y del estado.

En lugares donde una ruta o puente ha desconectado parte de una marisma del agua del mar que ingresa, se está implementando otra posibilidad para la recuperación de las marismas. “El área que está corriente arriba de ese punto acaba siendo, básicamente, agua dulce, porque no recibe suficiente afluencia de la marea”, dice Stevens. El suelo inundado con agua dulce también libera dióxido de carbono de manera más lenta, señala, pero emite mucho metano, un gas de efecto invernadero mucho más potente, porque alberga un conjunto de microbios que no se encuentran en aguas salobres o saladas. “Si puedes recuperar el flujo de la marea hacia esas áreas, el beneficio de carbono es masivo”.

Una iniciativa de este tipo que se está poniendo en marcha es el Proyecto de Restauración del Río Herring en Wellfleet, Massachusetts, donde un dique construido en 1909 cortó el flujo de la marea hacia lo que supo ser un estuario estable durante 2.000 años. Un puente nuevo con grandes compuertas de marea permitirá que el agua del océano regrese (en un principio, de forma gradual), junto con el arenque y otros peces, sedimento de marea y pastos marinos nativos de agua salada. El proyecto restaurará 274 hectáreas de humedales de agua dulce a marismas salinas, y la Encuesta Geológica de los Estados Unidos calcula que esto reducirá las emisiones en una cifra equivalente a 2.721 toneladas métricas de carbono por año.

El Proyecto de restauración del río Herring, Massachusetts, restituirá 275 hectáreas de humedales de agua dulce a marismas salinas al instalar un puente nuevo con compuertas de marea. Crédito: USGS Photo/Sara Ernst.

 

Con menos espacio para migrar, las marismas “periféricas” más pequeñas y estrechas están en riesgo a causa de las crecidas de los mares. Pero pueden ‘atenuar’ bastante la energía de las olas”, dice Dittbrenner, lo que las convierte en defensas útiles contra las tormentas para las comunidades costeras. Estas marismas pueden protegerse, o incluso crearse, con métodos simples y naturales. Instalar biotroncos de coco (hechos con fibras de coco) o bolsas de red llenas de conchas de ostras a unos metros de la costa, por ejemplo, puede ayudar a proteger las marismas y a fomentar su crecimiento detrás de estas barreras. “Reduce tanto la energía de la ola que permite que el sedimento se acumule”, comenta, hasta que el pasto pueda crecer en ella. En un proyecto, dice Dittbrenner, los investigadores lograron extender un tramo de una ciénaga periférica tres metros más dentro del agua en menos de un año, usando redes de langostas viejas para reducir las olas y capturar sedimentos.

Ahora, Stevens está trabajando en un proyecto en la Costa del Golfo que usa conchas de ostras recicladas de restaurantes para construir arrecifes artificiales, lo que crea un hábitat nuevo para las ostras vivas. Además de aumentar la seguridad alimentaria para la comunidad (las ostras, señala, son una de las formas más amigables con el ambiente para cultivar proteína, que no requiere irrigación, fertilizantes ni alimento), los arrecifes crean un rompeolas para estabilizar las costas y proteger a las comunidades adyacentes.

Pero detener la pérdida continua de humedales costeros tendría el mayor impacto climático de todos. “Nos encantaría ver una mayor protección de los ecosistemas de carbono azul existentes”, comenta Stevens, junto con un enfoque de gobierno más coordinado, dos pilares del Plan de Acción Nacional de Carbono Azul de la organización Restore America’s Estuaries.

Al mismo tiempo, Stevens dice que es necesaria una reforma con respecto a los permisos, para que grupos como RAE y The Trustees puedan restaurar con mayor facilidad las marismas degradadas. Por ejemplo, puede ser difícil reutilizar los sedimentos dragados, aunque se trate de un ingrediente clave para ayudar a las marismas que están descendiendo. “Algunas de esas regulaciones, por la forma en que están redactadas, incluso impiden la restauración, porque dificultan demasiado el trabajo en la zona costera”, dice. Esas normas se establecieron con las mejores de las intenciones, añade, pero eso fue hace una década. “Y hemos aprendido mucho desde entonces”.

Hongos alimentados por la selva

Ni plantas ni animales (si bien se relacionan más con los segundos), los hongos conforman su propio reino biológico, y esto abarca a alrededor de 3,5 millones de especies diferentes. Los hongos microscópicos están en todas partes, en todo nuestro cuerpo, en las plantas, en el aire que respiramos, y sin ellos, dice Jennifer Bhatnagar, profesora adjunta de Biología en la Universidad de Boston, la mayoría de los procesos biológicos de la Tierra se terminarían. Son particularmente importantes en los bosques.

“Una de las principales funciones de dichos hongos en los bosques es la de descomponer las hojas de las plantas muertas, así como las raíces y otras partes de las plantas, y otros microorganismos muertos, y gran parte de esa actividad sucede en el suelo”, dice. Al hacerlo, liberan elementos como nitrógeno, fósforo y sulfuro de vuelta al suelo en un formato que las plantas pueden usar.

Vista microscópica del hongo micorrízico que crece en una raíz de maíz. Crédito: Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA, por sus siglas en inglés).

 

Pero existe un grupo que es particularmente crucial para la salud de los bosques: los hongos micorrícicos, que viven en las raíces de las plantas en una de las relaciones simbióticas más antiguas que se encuentran en la naturaleza.

Cuando un hongo micorrícico coloniza una planta al crecer sobre las células de sus raíces o dentro de ellas, la planta envía hasta un 30 por ciento de su carbono (en forma de azúcar, producida por medio de la fotosíntesis) desde sus hojas hasta sus raíces, para alimentar a los hongos. Para devolver el favor, “el hongo usa dicho carbono para extenderse, ingresar al suelo y absorber los nutrientes que otros hongos descomponen”, explica Bhatnagar, y se los ofrece a la planta. El carbono termina alimentando no solo a los hongos, sino también a los microbios cercanos, que ayudan a capturarlo en el suelo.

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Investigadores de la Universidad de Florida y la Universidad de Virginia Occidental reunieron la colección más grande del mundo de hongos micorrícicos arbusculares. La colección se está transfiriendo a curadores nuevos en la Universidad de Kansas. Crédito: WVU Photo/Brian Persinger.

 

“Esta es la forma principal para que el carbono de las plantas viaje desde arriba hacia abajo del suelo en la superficie de la tierra”, dice Bhatnagar. “Es una forma realmente importante mediante la que podemos extraer el carbono de la atmósfera y ponerlo dentro de la tierra, y este puede permanecer allí por bastante tiempo”.

Un estudio publicado en junio calculó que unas sorprendentes 13,12 gigatoneladas de carbono restaurado por las plantas cada año se debe a los hongos micorrícicos, al menos temporalmente. Aún se desconoce cuánto de ese carbono permanece en la tierra a largo plazo, pero incluso la mitad de eso representaría más que las emisiones anuales equivalentes al carbono de los Estados Unidos, y los investigadores sugirieron que los hongos podrían ser esenciales para alcanzar las cero emisiones netas.

Las redes de hongos micorrícicos también pueden ayudar a impulsar la captura de carbono por encima de la tierra de los bosques. El ecologista Colin Averill, científico principal de Crowther Lab de ETH Zurich y fundador de Funga, una start-up de extracción de carbono, dice que es útil pensar sobre el medioambiente microbiano de la tierra de la forma en la que concebimos al bioma del intestino humano. “Cada uno de nosotros tiene una comunidad increíblemente biodiversa de bacterias en el intestino, y esto tiene una profunda implicancia para nuestra salud”, dice Averill, y lo mismo ocurre en los bosques.

Para aprender cómo es un microbioma silvestre saludable, él y su equipo compararon muestras de suelo de cientos de lugares de toda Europa donde los guardaparques habían estado haciéndole un seguimiento a los árboles por décadas. Observaron que la mezcla de hongos que viven en las raíces de los bosques de donde se tomaron las muestras se asociaba a una variación de tres veces en cuanto a la velocidad en que los árboles crecen. En otras palabras, Averill dice, “Podrías tener dos bosques de pinos en Europa Central, uno al lado del otro, que tienen el mismo clima, crecen en el mismo suelo. Pero si uno de ellos tiene la comunidad correcta de hongos en sus raíces, puede crecer hasta tres veces más rápido que el bosque colindante”, y extraer más carbono de la atmósfera.

Esto puede tener un impacto profundo en la reforestación de tierras que se utilizaron para fines agrícolas u otros paisajes degradados, donde, después de décadas de cultivo, pastoreo o explotación minera, dice Averill que “los microbios que viven en dicho suelo ya no se verán como los microbios de un bosque”.

Averill se asoció con una organización sin fines de lucro de Gales que estaba reforestando una pastura para ovejas abandonada a fin de realizar un experimento: agregar un puñado de suelo de un bosque saludable a algunos de los árboles jóvenes que plantaban. “Es un procedimiento que requiere muy poca tecnología”, dice. “Pero no se trata de cualquier tierra. Tiene que ser tierra de los bosques que nuestros análisis identificaron que albergan comunidades fúngicas intactas, muy productivas, biodiversas y silvestres. Y los resultados iniciales muestran que podemos acelerar la regeneración del bosque de un 30 a 70 por ciento, si reintroducimos de forma conjunta la microbiología bajo la tierra.

Experimentos similares en todo el mundo que introdujeron redes microbiológicas saludables en bosques o suelos de pastizales degradados mostraron un 64 por ciento de aumento promedio en el crecimiento de la biomasa, comenta Averill, aunque los resultados varían ampliamente. “Algunos lugares no responden, algunos responden significativamente”, añade. “Pero, básicamente, lo que estamos aprendiendo es que existe algo especial sobre la microbiología silvestre que puede perderse, y puede tener este efecto enorme si lo reintroduces”.

Permitir que la vida silvestre sea silvestre

Para obtener otra forma de acelerar el crecimiento de los bosques y la captura de carbono, recurrimos a un reino biológico diferente: el animal. Un estudio de 2023, dirigido por Oswald J. Schmitz, profesor de Ecología de la Universidad de Yale, observó que al proteger y restaurar poblaciones de especies animales, se pueden potenciar las capacidades de captura de carbono de sus respectivos ecosistemas. Esto puede aumentar la cantidad total de dióxido de carbono que se absorbe y se almacena de forma natural en unas 6,41 gigatoneladas por año en todo el mundo, o más de 6 billones de kilogramos de dióxido de carbono.

“Las personas asumen que, porque los animales son escasos en los ecosistemas, no tienen importancia para el funcionamiento de estos”, explica Schmitz. Pero la idea de las “cascadas tróficas” (en las que los depredadores, al alimentarse de herbívoros, tienen un efecto dominó en la vegetación) lo hizo pensar diferente. “Si los depredadores pueden tener un efecto profundo sobre las plantas (y sabemos que los herbívoros pueden tener un efecto profundo sobre las plantas), entonces, sin duda, también deberían tener un efecto sobre el ciclo del carbono y los nutrientes”.

Pues, lo tienen, y el impacto de carbono de las poblaciones silvestres saludables puede ser enorme en todo tipo de ecosistemas.

Al pisotear el sotobosque y esparcir las semillas, los elefantes ayudan a que los árboles densos en carbono crezcan más rápido y sean más grandes. Crédito: wanderluster a través de E+/Getty Images.

 

Por ejemplo, los elefantes de selva, en peligro de extinción en África Central, esparcen las semillas de los árboles y plantas leñosas, y pisan y devoran la maleza vegetal, lo que ayuda a que los árboles del dosel forestal con gran densidad de carbono crezcan más rápido y más grandes. Restaurar las poblaciones de elefantes de selva dentro de los 79 parques nacionales y áreas protegidas de la región (alrededor de 537 kilómetros cuadrados de selva tropical), podría ayudar a capturar alrededor de 13 megatoneladas de dióxido de carbono adicional por año, o 13 millones de toneladas métricas.

En el océano, los peces marinos migrantes se alimentan de algas cerca de la superficie, y su materia fecal cae al fondo del océano o nutre el fitoplancton fotosintetizador. Los peces también ayudan a que el océano capture carbono cuando liberan el exceso de sal de sus cuerpos por medio de la producción de calcita, una forma de carbonato cálcico. “La calcita es una forma de sal”, dice Schmitz, “pero también es una forma de unidad basada en carbono”. Las bolitas más duras se hunden en el fondo del océano, y no se rompen con facilidad. Los peces marinos ayudan a los océanos a absorber 5,5 gigatoneladas de dióxido de carbono por año, sin que nadie se los reconozca, y Schmitz explica que la pesca excesiva o la captura de peces en aguas más profundas podría poner en peligro esta enorme bóveda de carbono submarina.

Las nutrias marinas ayudan a que prosperen los bosques de algas absorbentes de carbono manteniendo bajo control a los erizos de mar. Crédito: Kara Capaldo a través de iStock/Getty Images Plus.

 

Por otro lado, los depredadores como las nutrias marinas ayudan a que los bosques de algas prosperen ya que mantienen controlados a los erizos de mar que comen algas. Los lobos grises y los tiburones crean cascadas tróficas similares en las taigas y los arrecifes de corales, donde mantienen las poblaciones de su presa herbácea más pequeña en equilibrio.

En el Ártico, la materia orgánica de la tierra no se descompone y no libera metano siempre y cuando el permafrost permanezca congelado. Los renos y los bueyes almizcleros ayudan a garantizar esto al pisotear la nieve acumulada, lo que crea una capa fría de nieve comprimida que forma una barrera aislante sobre el permafrost. Mientras tanto, solo al comer y pisotear los arbustos, ayudan a que la nieve refleje más radiación solar. “Si los animales no estuvieran allí, crecerían arbustos sobre el nivel de la nieve acumulada, el sol brillaría sobre la vegetación y , sobre todo en primavera, esa vegetación retendría la radiación solar”, dice Schmitz. “No la reflejaría de la misma forma que la nieve, y calentaría el suelo mucho más rápido”.

Según los investigadores, la restauración de las poblaciones de bisontes en partes de los estados con praderas de EUA podría compensar las emisiones de combustibles fósiles de esos estados. Crédito: Andrew Shaylor a través de E+/Getty Images.

 

Y en América del Norte, donde los colonizadores exterminaron más de 30 millones de bisontes que supieron deambular por las praderas, solo permanece el 2 por ciento del número original de dichos animales, confinados a alrededor del 1 por ciento de su área de distribución histórica. Según el estudio, como los grandes rebaños de bisontes de pastoreo ayudan a que los pastizales retengan el carbono en el suelo, restaurar su número en incluso una pequeña fracción del paisaje, menos del 16 por ciento de un puñado de praderas donde el conflicto para las personas sería mínimo, podría ayudar a dichos ecosistemas a almacenar unas 595 megatoneladas adicionales de dióxido de carbono por año.

Eso es más que el 10 por ciento de todo el CO2 emitido por los Estados Unidos en 2021. “Podríamos restaurar hasta dos millones de bisontes en partes de los estados de llanura donde van a tener muy poco conflicto con las personas, y al hacerlo, se va a poder capturar suficiente carbono como para compensar todas las emisiones de combustibles fósiles de los estados de llanura”, explica Schmitz.

Estos hallazgos podrían tener un impacto significativo en los esfuerzos de conservación del mar y del suelo, dice Jim Levitt, director de Red Internacional de Conservación del Suelo (ILCN, por su sigla en inglés) del Instituto Lincoln. “Esto no es algo cotidiano en una investigación de soluciones climáticas”, dice Levitt, quien no estuvo involucrado en el estudio. “Creo que esta es una información fundamental”.

En primer lugar, apunta a la necesidad de más espacios silvestres interconectados y de mayor tamaño. “No se trata solo de protección de la tierra, también se trata de administración en la conservación de extensos paisajes y grandes corredores”, dice Levitt. Los animales necesitan franjas enormes de ecosistemas intactos que sean funcionales para recuperar sus números históricos y la diversidad de sus especies, pero pueden recuperarse rápidamente, si se garantizan las condiciones correctas.

“Si le das a la naturaleza la oportunidad de reestablecerse, lo logra con una eficacia asombrosa”, dice Levitt, y destaca que muchos Bosques Nacionales de los Estados Unidos alguna vez fueron tierras abandonadas despojadas de su madera. Ahora esas franjas de bosque son herramientas esenciales para absorber el carbono de la atmósfera.

“No solo los árboles capturan carbono, el suelo, los animales, los insectos y las redes micorrícicas debajo de la tierra también. Todos están capturando carbono, y todos dependen de una cadena saludable de redes tróficas”, afirma Levitt. “Por lo tanto, es de gran utilidad, incluso con relación a la supervivencia de nuestras especies, tener animales salvajes en espacios abiertos. No solo es bonito, mantiene activo el ciclo del carbono”.

Como centro de recursos que conecta a los grupos de conservación cívicos y privados más allá de las fronteras políticas y culturales, la ILCN desempeña una función importante en el apoyo del establecimiento de medioambientes protegidos y vinculados que promueven una mayor biodiversidad, dice Levitt. “Realmente, se necesitan espacios protegidos, interconectados y extensos para tener ecosistemas verdaderamente ricos”, destaca. “Y lo que las redes pueden hacer es difundir y contagiar la importancia de la conservación del suelo a nivel sociológico, lo que significa que, si tu vecino conservó su propiedad, hay más probabilidades de que tú hagas lo mismo”. La ILCN también apoya el esfuerzo global 30X30, un acuerdo entre más de 190 países que trabajan en pos de la protección del 30 por ciento de los suelos y océanos del mundo para el 2030.

Con este ambicioso objetivo de conservación en mente, Schmitz sostiene que el estudio demanda un cambio de perspectiva, y un abrazo a paisajes más dinámicos. “No podemos trabajar únicamente en parques y áreas protegidas, no hay suficientes [espacios protegidos]”, dice Schmitz. “Así que tenemos que pensar en paisajes en funcionamiento”.

Y allí es donde se da el conflicto entre la vida silvestre y las personas, ya que los animales pisan los cultivos, por ejemplo. Para alivianar la tensión, Schmitz sugiere pagarles a los propietarios por el ganado perdido y por la compensación de carbono. “Si les vamos a pedir a las personas que convivan con estos animales, como mínimo, deberíamos compensarlas . . . pero también deberíamos inspirarlas para que piensen diferente sobre cómo administrar sus tierras”, añade. “En lugar de tener ganaderos en las praderas del oeste, quizás haya algunas personas que se sentirían mejor siendo ganaderas de carbono, que estén dispuestas a traer de regreso al bisonte, y, en realidad deberíamos pagarles por el servicio que brinden”.

 


Jon Gorey es escritor de planta del Instituto Lincoln de Políticas de Suelo.

Imagen principal: Marisma costera en Virginia. Crédito: McKinneMike a través de iStock/Getty Images Plus.

 

John Farner Named Executive Director of the Babbitt Center for Land and Water Policy

By Lincoln Institute of Land Policy, Octubre 4, 2023

John Farner, a leading expert on water, land use, and agriculture, has been named executive director of the Babbitt Center for Land and Water Policy. Farner will lead the Babbitt Center’s work to promote the integration of land and water management in the United States and around the world.

Farner, who joined the Babbitt Center in September, was previously global chief sustainability officer of the precision agriculture technology company Netafim. He succeeds founding director Jim Holway, who is retiring after leading the Babbitt Center since its launch by the Lincoln Institute of Land Policy in 2017.

“The Babbitt Center has established itself as a thought leader at the nexus of land use planning and water management in the Colorado River Basin under Jim Holway’s leadership, with a focus on connecting and supporting the communities that steward this essential resource,” said George W. McCarthy, president of the Lincoln Institute. “John Farner brings experience and perspectives to this role that will help us deepen our roots in the region, even as we expand our knowledge base and global influence.”

Farner has spent more than 20 years promoting solutions to global environmental challenges, and has addressed the United States Congress, the United Nations, and various other national and global organizations. Before joining Netafim, he served as head of sustainability, public affairs, and strategic initiatives for the US-based Irrigation Association, where he was the chief advocate and spokesperson for the industry before national and international policymakers, as well as NGOs. At Netafim, Farner oversaw initiatives related to agriculture, water replenishment, and corporate social responsibility.

“Water is the lifeblood of the West, and the decisions we make today will have lasting impacts well into our future,” Farner said. “I’m thrilled to be joining such a talented team as we embrace the challenge of making a positive impact on our land, water, and livelihoods. The spotlight on the Colorado River Basin is growing, and the Babbitt Center has proven to be the best resource for tools and solutions that help communities secure their water future. I’m excited to build upon our efforts and expand our reach, sharing what we’ve learned with others facing similar challenges in the United States and around the world.”

Since its founding, the Babbitt Center has developed tools and best practices to support community-led management of land and water resources in the Colorado River Basin, which is dependent on one of the most heavily used and overallocated rivers in the world. It works throughout the seven Colorado River Basin states, binationally across the Basin into Mexico, and with Native American Tribes, helping communities become more resilient and building an exchange of transformative ideas with other arid and semiarid regions.

“Effective land and water management is critically important, especially as the climate changes,” McCarthy noted. “The Babbitt Center is testing innovative new methodologies and approaches for both urban and rural communities, and we’re ready to share these ideas broadly as we help build capacity and resilience in the Basin and beyond.”

Learn more about the Babbitt Center for Land and Water Policy.

Nature’s Toolbox: Fungi, Marshes, and Other Unsung Climate Heroes

By Jon Gorey, Septiembre 19, 2023

 

Climate change is no longer knocking—it kicked down the door this summer. Wildfires destroyed more than 33 million acres of forest in Canada’s worst-ever fire season. Vermont was flooded by a 100-year storm for the second time in 12 years, while a different deluge left five dead outside of Philadelphia. Temperatures in Phoenix crested 110ºF for 31 consecutive days, failing to dip below 90ºF at any time for more than two straight weeks. And as deadly bouts of flood, fire, and ferocious heat erupted all over the planet, we lived through the hottest day in recorded history—a global record that was promptly broken the very next day, and again the next—in what scientists say was likely the hottest month on Earth in 120,000 years.    

Given the urgency of the climate crisis, every workable solution to limit further warming and to transition our economies off of fossil fuels deserves exploration. This dire situation demands technological advances, of course; indeed, technology has alleviated so much human suffering, it’s tempting to heave all our hopes squarely upon its back, like desperate sports fans expectantly looking to their team’s star player to pull off just one more spectacular play as the clock runs out.  

But we can’t overlook the importance of allowing and encouraging nature to heal its own ecosystems as part of our climate strategy. And nature’s toolbox can be surprisingly effective. 

Trees are often touted for the many small miracles they provide, especially in urban areas, as they cool streets, clean air, and reduce storm runoff while pulling carbon dioxide from the atmosphere. But how many people know that microscopic forest fungi process twice as much carbon as the United States emits each year? Or that a salt marsh can sequester 10 times as much carbon per acre as a forest? Or that restoring even a small fraction of bison populations across parts of the American prairie could help those grasslands absorb more carbon than all of Great Britain emits in a year?  

These are not miracle cures for the climate crisis, of course; none of these tools will slow climate change on its own without a dramatic reduction of fossil fuel use. But all are surprisingly powerful, relatively simple, and low-risk strategies we could be using more often, in more places. After all, both an expensive cordless drill and a five-dollar screwdriver can help you build something—but only if you get to work using them.  

Marsh Magic 

Hundreds of millions of people around the world live near a salt marsh, or a similar coastal ecosystem of mangroves or seagrass. These seaside sanctuaries offer quiet beauty and attract abundant wildlife; they also absorb flood water and wave energy during storms, reducing damage to adjacent communities by up to 20 percent. But many people don’t realize that these unassuming tidal wetlands are also busy trapping carbon at an astonishing rate—10 to 40 times faster than a forest.   

There are two reasons salt marshes, mangroves, and seagrass beds are such powerful carbon sinks. One is that their vegetation grows very quickly, says Hilary Stevens, coastal resilience manager at Restore America’s Estuaries. “There’s a lot of photosynthesis, a lot of pulling of carbon dioxide out of the atmosphere,” she explains. 

But the real magic of the marsh is its salty, soggy soil. When that vegetation dies, it falls to the bottom of the marsh and gets buried in a network of roots and sediment, where it will remain indefinitely saturated with briny water. That anaerobic environment slows or even stops the decomposition process, allowing the carbon in the plants to stay stashed in the soil for hundreds or even thousands of years. This underwater vault is known as “blue carbon.” 

 

Soil and plants in a tidal salt marsh
The anaerobic environment of coastal salt marshes makes it possible to store carbon for hundreds, or even thousands, of years. Credit: Velvetfish via iStock/Getty Images Plus.

While forests are also excellent at trapping carbon, Stevens says, they’re more likely to release it, through events ranging from wildfire to decomposition. But the carbon in marsh soil “can remain there for centuries if that area remains inundated and undisturbed.”  

Of course, that’s a big “if” when there are humans around. The United States alone loses an estimated 80,000 acres of coastal wetlands each year due to a combination of development and sea level rise. Even many surviving marshes have been ditched and drained over the years, allowing air to reach the long-submerged soil, and turning powerful carbon sinks into leaky CO2 emitters.   

“If you disturb an inundated soil, if you allow it to drain—whether that’s because you filled it, ditched it, diked it, drained it, converted it to agriculture, or paved it and put up a parking lot—all of that organic material is at risk of being rereleased into the atmosphere,” Stevens says. Centuries worth of carbon can then escape fairly quickly, so preventing further loss of healthy coastal wetlands is critical from a climate standpoint.  

That’s a growing challenge as ocean levels rise more quickly. Salt marshes can sometimes migrate upland as rising seas encroach, says Cynthia Dittbrenner, director of coastal and natural resources at Massachusetts-based conservation organization The Trustees—but only if there’s room to do so, and the walls and roads of human development often make that impossible. And although they’re actually quite good at adapting to slowly rising seas—because a healthy salt marsh naturally builds in elevation each year as its grasses die off and accumulate on the bottom and daily tidal inflows deliver new sediment—scientists fear that natural process of accretion can’t keep up with the unnatural and accelerating rate of sea level rise driven by human-caused climate change. 

What’s more, a lot of our remaining marshes aren’t particularly healthy.  

In New England, for example, colonial farmers viewed salt marshes as a source of hay for livestock and horses, and set about draining them to ease harvesting. To this day, most of the region’s marshes are still ribboned with man-made ditches dug hundreds of years ago. Later, the long-neglected ditches clogged, creating pools of standing water that prompted 20th-century mosquito-prevention squads to dig them out once again. But a drained marsh doesn’t build elevation as it should; in fact, it sinks, because the organic matter in the soil starts decomposing more rapidly as it interacts with the air.  

“A legacy of 300 years of us ditching the marsh has led to lowering the water table, and that marsh soil is now being exposed to oxygen,” Dittbrenner says. “It’s aerated, it’s decomposing quickly, and it’s actually sinking . . . so we have to heal the hydrology to fix that natural process.”  

There are simple and cost-effective ways to restore ditch-drained salt marshes. One method, piloted by the US Fish and Wildlife Service, is to cut marsh grass along the edge of a ditch, rake the hay into the trench, and secure it to the bottom with twine and stakes. “When the tides come in, that hay slows the water down and encourages sediment to drop out,” Dittbrenner says, and that slowly refills the ditch. “If you do that over a series of three to four years, you’ve filled the ditch up, and now it can grow salt marsh hay,” and tidewater lingers longer as it naturally would.  

The Trustees implemented that technique on 85 acres in the Great Marsh north of Boston, and the results were so promising that the organization secured funding—and hard-won permits—to expand the restoration effort across all of the 1,400 acres it manages there.  

Another opportunity for marsh restoration is in places where a road or bridge has cut off part of a marsh from incoming seawater. “The area upstream of that essentially becomes freshwater, because it’s not getting enough tidal influence,” Stevens says. Soil inundated with freshwater is still slow to release carbon dioxide, she notes, but it does emit a lot of methane—a much more potent greenhouse gas—because it hosts a different set of microbes not found in brackish or saltwater. “If you can restore tidal flow to those areas, there’s a massive carbon benefit to that.”   

One such effort underway is the Herring River Restoration Project in Wellfleet, Massachusetts, where a dike built in 1909 cut off tidal flow to what had been a stable estuary for 2,000 years. A new bridge with large tide gates will allow ocean water to return—gradually, at first—along with herring and other fish, tidal sediment, and native saltwater seagrasses. The project will return 677 acres of freshwater wetland to salt marsh, which the US Geological Survey calculates will reduce emissions by an equivalent of nearly 3,000 tons of carbon per year.  


The Herring River Restoration Project in Wellfleet, Massachusetts, will return 677 acres of freshwater wetland to salt marsh. Credit: USGS.

With less room to migrate, smaller, narrow “fringe” marshes are more at risk from rising seas. But they can “attenuate quite a bit of wave energy,” Dittbrenner says, making them useful storm defenses for coastal communities, and they can be protected—or even created—with simple, natural methods. Installing coir logs (made of coconut husk fiber) or mesh bags stuffed with oyster shells a few meters offshore, for example, can help protect and grow the marsh behind it. “It slows the wave energy so much that it allows sediment to build up,” she says, until grass can grow on it. In one project, Dittbrenner says, researchers were able to extend a stretch of fringe marsh 10 feet further into the water in less than a year using old lobster traps to slow the waves and capture sediment.  

Stevens is now working on a project in the Gulf Coast that uses recycled oyster shells from restaurants to build artificial reefs, creating new habitat for live oysters. In addition to increasing food security for the community (oysters, she notes, are one of the most climate-friendly ways to grow protein, requiring no irrigation, fertilizer, or feed), the reefs create a breakwater to stabilize the shoreline and protect adjacent communities.  

But halting the continued loss of coastal wetlands would have the biggest climate impact of all. “We would love to see better protection for existing blue carbon ecosystems,” Stevens says, along with a more coordinated government approach—two pillars of Restore America’s Estuaries’ Blue Carbon National Action Plan.  

At the same time, Stevens says, there’s a need for permitting reform, so groups like RAE and The Trustees can more easily restore degraded marshes; it can be difficult to reuse dredged sediment, for example, even though it’s a key ingredient to help sinking marshes. “Some of those regulations, because of the way they’re worded, actually inhibit restoration, because they make it so difficult to operate in the coastal zone,” she says. Such rules were put in place with the best of intentions, she adds, but that was decades ago. “And we’ve learned a lot since then.”  

Forest-Feeding Fungi 

Neither plant nor animal (though more closely related to the latter), fungi are their own biological kingdom, comprising about 3.5 million different species. Microscopic fungi are everywhere—all over our bodies, on plants, in the air we breathe—and without them, says Jennifer Bhatnagar, associate professor of biology at Boston University, most of the biological processes on earth would cease. They’re especially important in forests.  

“One of the main roles of those fungi in forests is to decompose dead plant leaves, roots, and other plant parts, and other dead microorganisms, and most of that activity happens in the soil,” she says. In doing so, they release elements like nitrogen, phosphorus, and sulfur back into the soil in a form that plants can use.  

But there’s a group that’s particularly crucial to forest health: mycorrhizal fungi, which live on the roots of plants in one of the oldest symbiotic relationships found in nature.  


A microscopic view of mycorrhizal fungus growing on a corn root. Credit: USDA Agricultural Research Service.

When a mycorrhizal fungus colonizes a plant by growing on or inside of its root cells, the plant will send up to 30 percent of its carbon—in the form of sugar, produced through photosynthesis—from its leaves down to its roots to feed the fungus. To return the favor, “the fungus will use that carbon to extend out into the soil and absorb those nutrients that are being decomposed by other fungi,” Bhatnagar says, and give them to the plant. The carbon ends up feeding not just the fungus, but also nearby microbes, which help sequester it in the soil.  

“This is the main way that plant carbon gets from above ground to below ground on the surface of the earth,” Bhatnagar says. “It’s a really important way that we’re able to take carbon out of the atmosphere and put it into the earth—and it can remain there for quite a long time.”  

A man wearing a mask in a laboratory
The International Culture Collection of (Vesicular) Arbuscular Mycorrhizal Fungi (INVAM) lab at West Virginia University, the world’s largest such collection. Credit: WVU Photo/Brian Persinger.

A study published in June estimated that an astounding 13.12 gigatons of carbon fixed by plants each year is allocated to mycorrhizal fungi, at least temporarily. It’s not yet known how much of that carbon is retained in the soil long-term, but even half of that would represent more than the annual carbon-equivalent emissions of the United States—and the researchers suggested that fungi could be essential to reaching net zero.   

Mycorrhizal fungi networks can help boost a forest’s carbon intake above ground as well. Ecologist Colin Averill, lead scientist at ​​ETH Zurich’s Crowther Lab and the founder of the carbon removal start-up Funga, says it’s helpful to think about the microbial environment of soil the way we conceive of the human gut biome. “Each of us has this incredibly biodiverse community of bacteria in our gut, and this has profound implications for our health,” Averill says—and a forest is no different.  

To learn what a healthy forest microbiome looks like, he and his team compared soil samples from hundreds of locations across Europe where foresters had been tracking trees for decades. They found that the mix of fungi living on the tree roots in the sampled forests was linked to a threefold variation in how fast the trees grew. Put another way, Averill says, “You could have two pine forests in Central Europe sitting side by side, experiencing the same climate, growing in the same soils. But if one of them has the right community of fungi on its roots, it can be growing up to three times as fast as that adjacent forest,” and removing more carbon from the atmosphere. 

This can have a particularly profound impact on the reforestation of former agricultural land or other degraded landscapes, where, after decades of farming, grazing, or mining, Averill says, “The microbes that live in that soil no longer look anything like the microbes in a forest.”  

Averill partnered with a nonprofit in Wales that was reforesting an abandoned sheep pasture to conduct an experiment, adding a handful of soil from a healthy forest to some of the saplings as they were planted. “It’s a very low-tech procedure,” he says. “But it’s not just any dirt. It’s dirt from a forest that our analyses identified as harboring intact wild, biodiverse, high-performing fungal communities. And the early results there show we can accelerate forest regeneration by 30 to 70 percent if we co-reintroduce the below-ground microbiology.”   

Similar experiments around the world that introduced healthy microbial networks to degraded forest or grassland soil have shown a 64 percent average increase in biomass growth, Averill says—though the results vary widely. “Some places are unresponsive, some are incredibly responsive,” he says. “But basically what we’re learning is that there’s something special about wild microbiology that can be lost, and it can have this enormous effect if you reintroduce it.”  

Letting Wildlife Go Wild 

For another way to accelerate forest growth and carbon uptake, we turn to a different biological kingdom: animalia.

A 2023 study led by Yale ecology professor Oswald J. Schmitz found that protecting and restoring populations of animal species can supercharge the carbon capture capabilities of their respective ecosystems. This can enhance the total amount of CO2 naturally absorbed and stored by as much as 6.41 gigatons per year worldwide—or more than 14 trillion pounds of CO2. 

“People assume that because animals are rare in ecosystems, they don’t matter to ecosystem functioning,” Schmitz says. But the idea of “trophic cascades”—in which predators, by preying on herbivores, have a ripple effect on vegetation—made him think otherwise. “If predators can have a profound effect on plants, and we know herbivores can have a profound effect on plants, then surely they should also have an effect on carbon cycling and nutrient cycling.”  

They do, and the carbon impact of healthy wildlife populations can be tremendous in all kinds of ecosystems. 

Endangered forest elephants in central Africa, for example, spread the seeds of trees and woody plants, and trample and devour vegetative undergrowth, helping carbon-dense overstory trees grow faster and bigger. Restoring wild elephant populations within the region’s 79 national parks and protected areas—about 537,000 square kilometers of tropical rainforest—could help capture an estimated 13 megatons of additional CO2 per year, or 13 million metric tons.  


By trampling undergrowth and spreading seeds, elephants help carbon-dense overstory trees grow faster and bigger. Credit: wanderluster via E+/Getty Images.

In the ocean, migrating marine fish eat algae near the surface, and their fecal matter drops to the ocean floor or nourishes photosynthesizing phytoplankton. Fish also help the ocean lock up carbon as they rid their bodies of excess salt through the production of calcite, a form of calcium carbonate. “Calcite is a way of binding up salt,” Schmitz says, “but it’s also a carbon-based unit.” The hard pellets sink to the ocean bottom, and don’t break down easily. Marine fish currently help the oceans absorb 5.5 gigatons of CO2 annually—without getting explicit credit for it—and Schmitz says overharvesting fish or catching them in deeper waters could jeopardize that enormous underwater carbon vault.  

Predators like sea otters, meanwhile, help carbon-absorbent kelp forests thrive by keeping seaweed-munching sea urchins in check. Gray wolves and sharks create similar trophic cascades in boreal forests and coral reefs, where they keep the populations of their smaller herbaceous prey in balance.


Sea otters help carbon-absorbent kelp forests thrive by keeping sea urchins in check. Credit: Kara Capaldo via iStock/Getty Images Plus.

In the arctic, organic matter in the ground doesn’t decay and release methane as long as the permafrost stays frozen. Caribou and muskoxen help ensure that by trampling arctic snowpack, creating a cold crust of compressed snow that forms an insulative barrier over the permafrost. Meanwhile, just by eating and trampling shrubs, they help the snow reflect more solar radiation. “If the animals aren’t there, the shrubs grow above the snowpack level, the sun shines on the vegetation and, especially in the spring, that vegetation holds the solar radiation,” Schmitz says. “It doesn’t reflect it the way snow would, and it warms up the soil a lot faster.”  

And in North America, where white settlers all but wiped out the more than 30 million bison that once roamed the prairies, just 2 percent of that animal’s one-time numbers remain, confined to about 1 percent of its historical range. Because heavy herds of grazing bison help grasslands retain carbon in the soil, restoring their numbers across even a small fraction of the landscape—less than 16 percent of a handful of prairies where human conflict would be minimal—could help those ecosystems store an additional 595 megatons of CO2 annually, the study found.  


Restoring bison populations in parts of the US prairie states could offset those states’ fossil-fuel emissions, according to researchers. Credit: Andrew Shaylor via E+/Getty Images.

That’s more than 10 percent of all the CO2 emitted by the United States in 2021. “We could restore up to 2 million bison in parts of the prairie states where they’re going to have very little conflict with people, and in doing that, you will be able to take up enough carbon to offset all of the prairie states’ fossil fuel emissions,” Schmitz explains.  

These findings could have a meaningful impact on land and marine conservation efforts, says Jim Levitt, director of the International Land Conservation Network (ILCN) at the Lincoln Institute. “This is not your everyday piece of natural climate solution research,” says Levitt, who was not involved in the study. “I think this is a major insight.”  

For one thing, it points to the need for larger, more interconnected wild spaces. “It’s not just land protection, it’s also stewardship across big corridors, large landscape conservation,” Levitt says. Animals need huge swaths of functionally intact ecosystems to recover their historical numbers and species diversity, but they can rebound rapidly given the right conditions.  

“If you give nature a chance to reestablish itself, it’s really efficient at doing so,” Levitt says, noting that many US National Forests were once abandoned lands denuded of their timber. Now those swaths of forest are essential tools for absorbing atmospheric carbon.  

“Not only do the trees sequester carbon, but the soil, the animals, the insect life, and the mycorrhizal networks under the ground, they’re all sequestering carbon, and they all depend on a healthy chain of trophic networks,” Levitt says. “So there is utility, even related to the survival of our species, in having wild animals on open space. It’s not just beautiful, it keeps the carbon cycle in tune.” 

As a resource hub connecting private and civic conservation groups across cultural and political boundaries, Levitt says ILCN has an important role to play in supporting the establishment of the type of linked, protected environments that promote greater biodiversity. “You really need large, interconnected, protected spaces to get to truly rich ecosystems,” he says. “And what networks can do is make land conservation contagious sociologically—meaning, if your next-door neighbor has conserved his property, you’re more likely to do the same thing.” ILCN also supports the global 30×30 effort, an agreement among more than 190 countries to work toward protecting 30 percent of the world’s land and oceans by 2030. 

With that ambitious global conservation goal in mind, Schmitz contends that the recent study demands a shift in perspective, and an embrace of more dynamic landscapes. “We can’t just do it in parks and protected areas, there just isn’t enough [protected space],” Schmitz says. “So we actually have to think about working landscapes.”  

And that’s where human-wildlife conflict can occur, as wild animals trample crops, for example. To ease that tension, Schmitz suggests paying landowners for lost livelihoods as well as for the carbon they’re offsetting. “If we’re going to ask people to live with these animals, we should at least compensate them . . . but also we should inspire them to think differently about being stewards of their lands,” he adds. “Instead of having cattle ranchers in the western prairies, maybe there are some people who’d think of themselves better as carbon ranchers, who are willing to bring bison back, and we should actually pay them for the service that provides.” 

 


 

Jon Gorey is a staff writer for the Lincoln Institute of Land Policy. 

Lead image: Coastal salt marsh in Virginia. Credit: McKinneMike via iStock/Getty Images Plus.

University of Arizona Assistant Research Professor and former Babbitt Fellow Neha Gupta.

Fellows in Focus: Rethinking Stormwater Management in the West

By Jon Gorey, Septiembre 13, 2023

 

The Lincoln Institute provides a variety of early- and mid-career fellowship opportunities for researchers. In this series, we follow up with our fellows to learn more about their work.

While pursuing her doctorate at the University of Arizona, Neha Gupta participated in the Babbitt Center’s Dissertation Fellowship Program, which assists PhD students whose research focuses on integrating land and water policy to advance water sustainability and resilience. Gupta is now a joint assistant research professor of hydrology and atmospheric sciences at the University of Arizona. We caught up with her to talk about climate change, urban stormwater innovations, and her favorite cli-fi novels; this interview has been edited for length and clarity.

JON GOREY: What is the focus of your work, and how did your fellowship help advance that research?

NEHA GUPTA: A lot of my work is focused on urban hydrology, the use of stormwater as a resource, especially in arid regions, and collaborative approaches to water resource planning. I received the fellowship at the beginning of 2020—as we know, a very chaotic time in global history—so not only did it help me get across the finish line with my dissertation, but it gave me some stability in that time as well. Since then, I’ve engaged with people at the Babbitt Center and am working a little more closely with them; I got involved with being a small-group facilitator for some of the exploratory scenario planning work that they’re doing with workshops in Cochise County, and I point to the center as a place the students I’m working with and mentoring might want to partner with or eventually work for.

JG: What are you working on now, and what are you interested in working on next?

NG: I’m especially focused on green stormwater infrastructure. I’m involved in a lot of collaborative projects with the City of Tucson, the Pima County Flood Control District, and other water managers across the state. I’m also working on a statewide water reliability planning effort with the Department of Water Resources. So I’m helping manage that project at a high level, and also specifically looking at opportunities to use stormwater to recharge groundwater and support water resource needs in Arizona as things start to look a bit tighter across the Colorado River Basin.

In Tucson, we have a program called Storm to Shade that’s focused on maximizing green infrastructure, with a community outreach component and a maintenance and monitoring component. That program involves a couple of different agencies, and I work a lot with them. So it’s not just myself working in urban hydrology, but we have other people in the university thinking about it from a social, community-based perspective with an equity lens, we have landscape architects, and we all try to knit our work together . . . because stormwater really sits at the intersection of landscape architecture, urban planning, hydrology, soil health, equity, and more socially based components and perspectives.

JG: A tropical storm just dropped months’ worth of rain on Southern California in a few hours. Is that the kind of situation where some of that extreme rainfall could be collected, or is that more of a disaster than an opportunity?

NG: We’re trying to make it both. That’s exactly the kind of work that we’re trying to focus on. When we do get these bigger storms, a lot of that water is considered a threat to property. But that’s excess water that can be harnessed and used to support plants, which can then help address the urban heat island effect, and can create microclimate benefits in different areas of the state. They call it urban enhanced runoff, and that can be used for groundwater recharge projects. It’s really about treating water in a more holistic sense. And thinking about equity across an urban region, the wealthier areas tend to have more canopy and lower temperatures. So capturing urban stormwater is a resources benefit, but it can address a whole other slew of issues.

JG: When it comes to your work, what keeps you up at night? And what gives you hope?

NG: There isn’t a lot that keeps me up at night. We know that we live in a water-stressed region. It’s been this way for a long time, and it’s really about having creative ways to move water around to meet various water demands. We know that we live in an area that’s getting hotter. We know that we live in an area that’s going to be experiencing more unpredictable precipitation, whether it’s record-breaking dry years or record-breaking wet years. So I think to stay in this space in the long run, you can’t let those things keep you up at night. Otherwise you won’t get any sleep to show up the next day.

I think the hardest part, or maybe the thing that does keep me up at night, is the heat and the temperatures. Those probably cause the most immediate threat to life. But that’s why we’re focusing on ways to increase and support the urban canopy.

I’m very much a solutions-focused person, and we know these problems are not new. They’re just getting bigger and more pressing and unpredictable. But there are a lot of things we can do to address them. It really requires us working collaboratively.

JG: What’s the best book you’ve read lately?

NG: I am a pretty big fan of the “cli-fi” or climate fiction genre. On the more hopeful end, The Ministry for the Future by Kim Stanley Robinson is a great exercise in thinking about not only some of the terrible things that might happen as a result of climate change—and while this book came out a few years ago, we see some of these things showing up in the news now; the first chapter starts out with a heat wave in India that’s above the wet bulb temperature that humans can survive in—but also a lot of different environmental strategies. A book I recently finished that is on the more concerning end, but that I really enjoyed—it read like a movie—was called The Displacements by Bruce Holsinger. In that book, a Category 6 hurricane hits Miami, and essentially wipes it off the map. He really links together a lot of our existing societal struggles, but in the context of natural disasters that are amplified by climate change. So they’re kind of two sides of the genre—one’s a little more hopeful, the other a little more concerning—but I think they help seed the imagination and help us look a few steps out and wrap our heads around an overall slow-moving crisis that shows its face most visibly in natural disasters. I really appreciate a good story—but a story that can also help me with my own work and wrapping my head around the bigger picture.

 


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Jon Gorey is a staff writer at the Lincoln Institute of Land Policy.

Image: University of Arizona Assistant Research Professor and former Babbitt Fellow Neha Gupta. Credit: Courtesy photo.

Curso

Máster en Políticas de Suelo y Desarrollo Urbano Sostenible

Enero 15, 2024 - Marzo 19, 2025

Ofrecido en español


El máster en Políticas de Suelo y Desarrollo Urbano Sostenible es un programa académico online en español que reúne de manera única los marcos legales y herramientas que sostienen la planificación urbana, junto con instrumentos fiscales, ambientales y de participación, desde una perspectiva internacional y comparada. El programa está dirigido especialmente a estudiantes de posgrado y otros graduados con interés en políticas urbanas desde una perspectiva jurídica, ambiental y de procesos de participación, así como a funcionarios públicos. Los participantes del máster recibirán el entrenamiento teórico y técnico para liderar la implementación de medidas que permitan la transformación sostenible de las ciudades.

El programa fue pensado de manera modular: los participantes pueden elegir realizar uno, dos o tres módulos, cada uno de los cuales otorga el diploma de experto universitario. Si llevan a cabo los tres módulos y finalizan con éxito el programa de fin de máster, obtienen el título de máster de formación permanente, otorgado por UNED.


Detalles

Fecha(s)
Enero 15, 2024 - Marzo 19, 2025
Registration Period
Septiembre 11, 2023 - Noviembre 30, 2023
Idioma
español
Tipo de certificado o crédito
Lincoln Institute certificate

Palabras clave

mitigación climática, desarrollo, resolución de conflictos, gestión ambiental, zonificación excluyente, Favela, Henry George, mercados informales de suelo, infraestructura, regulación del mercado de suelo, especulación del suelo, uso de suelo, planificación de uso de suelo, valor del suelo, tributación del valor del suelo, impuesto a base de suelo, gobierno local, mediación, salud fiscal municipal, planificación, tributación inmobilaria, finanzas públicas, políticas públicas, regímenes regulatorios, resiliencia, reutilización de suelo urbano, desarrollo urbano, urbanismo, recuperación de plusvalías

Oportunidades de becas

China Program International Fellowship 2024-25

Fecha límite para postular: November 30, 2023 at 11:59 PM

The Lincoln Institute’s China program invites applications for the annual International Fellowship Program. The program seeks applications from academic researchers working on the following topics in China:  

  • Impacts of the COVID-19 pandemic on the future of cities; 
  • Climate change and cities; 
  • Urban development trends and patterns; 
  • Urban regeneration; 
  • Municipal finance and land value capture; 
  • Land policies; 
  • Housing policies; 
  • Urban environment and health; and 
  • Land and water conservation. 

The fellowship aims to promote international scholarly dialogue on China’s urban development and land policy, and to further the Lincoln Institute’s objective to advance land policy solutions to economic, social, and environmental challenges. The fellowship is provided to scholars who are based outside mainland China. Visit the website of the Peking University–Lincoln Institute Center for Urban Development and Land Policy (Beijing) to learn about a separate fellowship for scholars based in mainland China.  

Application period: September 29 to November 30, 2023, 11:59 p.m. EST. 


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Fecha límite para postular
November 30, 2023 at 11:59 PM

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