Accumulation and preservation of organic carbon in mangrove sediments at Ramsar sites in Mexico over the past 100 years
Accumulation et préservation de carbone organique dans les sédiments de mangroves de sites Ramsar du Mexique au cours des derniers 100 ans
Résumé
This doctoral project analyzed the spatial and temporal variability (~100 years) of the origin, accumulation, stocks, composition, and preservation of organic carbon (Corg) in mangrove sediments from the Terminos Lagoon, Campeche, and El Verde Camacho Lagoon, Sinaloa, Mexico. This variability was interpreted using environmental indicators, such as precipitation, sedimentation, river discharge, sea-level rise, population growth, land-use change, and deforestation rates. The results showed a progressive increase in sediment and Corg accumulation from 1900 to 2021 in the mangroves. This increase was primarily attributed to a rise in continental erosion that occurred parallel to land-use change caused by demographic expansion in the study regions. The eroded organic material was transported by rivers to the mangrove area, where it accumulated and formed stocks of terrestrial-derived Corg particularly resistant to degradation. In the river basins that flow into the study lagoons, a decrease in precipitation was recorded from 1959 to 2018. The increase in fluvial fluxes of water, sediment, and Corg was not directly related to precipitation trends, but rather to anthropogenic activities that modified sediment dynamics in the basin. This study highlights the adaptability and resilience of mangroves, which accumulated external inputs and, in certain mangrove areas, increased their local Corg production to cope with sea-level rise over the past century. These ecosystems are efficient and long-term sinks of Corg, and their conservation significantly contributes to mitigating climate change.
Esta investigación doctoral analizó la variabilidad espacial y temporal (~ 100 años) del origen, acumulación, inventarios, composición y preservación del carbono orgánico (Corg) en sedimentos de manglar de la Laguna de Términos, Campeche, y El Verde Camacho, Sinaloa, México. Se utilizaron diversos indicadores ambientales, como la precipitación, sedimentación, descarga de ríos, nivel del mar, crecimiento poblacional, y cambio de uso de suelo, para interpretar esta variabilidad. Los resultados revelaron un aumento gradual en la acumulación de sedimentos y Corg desde 1900 hasta 2021 en los manglares estudiados. Este aumento se atribuyó principalmente al incremento en la erosión continental, en sincronía con el cambio de uso de suelo impulsado por la expansión demográfica. El material orgánico erosionado en la cuenca fue transportado por los ríos hasta la zona de manglar, donde se acumuló y formó inventarios de Corg principalmente de origen terrestre y particularmente resistente a la degradación. En las cuencas de los ríos que desembocan en la Laguna de Términos y el Verde Camacho, se registró una disminución en la precipitación desde 1959 a 2018. El aumento en los aportes de agua, sedimentos y Corg por estos ríos hacia la zona costera no estaba directamente relacionado con las tendencias de precipitación, sino más bien con las actividades antrópicas que modificaron las dinámicas hídricas y sedimentarias dentro de la cuenca. Este estudio destaca la capacidad de adaptación y la resiliencia del manglar, que progresivamente aumentó su acumulación en material externo y, en ciertos sitios, su producción local en Corg, lo que le permitió hacer frente al aumento del nivel del mar durante el último siglo. Estos ecosistemas son sumideros eficientes y a largo plazo de Corg y su conservación contribuye significativamente a la mitigación del cambio climático.
Cette thèse de doctorat porte sur la variabilité spatiale et temporelle (~100 ans) de l'origine, de l'accumulation, des stocks, de la composition et de la préservation du carbone organique (Corg) dans les sédiments de mangroves de la lagune de Términos, Campeche, et la lagune de El Verde Camacho, Sinaloa, au Mexique. Divers indicateurs environnementaux, tels que la précipitation, la sédimentation, le débit des rivières, le niveau de la mer, la croissance démographique et le changement d'usage des sols ont été utilisés pour interpréter cette variabilité. Les résultats ont révélé une augmentation progressive de l'accumulation des sédiments et du Corg de 1900 à 2021 dans les mangroves étudiées. Cette augmentation a principalement été attribuée à l'érosion continentale, intensifiée par le changement d'usage des sols résultant de l'expansion démographique. Le matériel organique érodé a été transporté par les rivières jusqu'aux mangroves, où il s'est accumulé et a formé des stocks de Corg principalement d'origine terrestre, particulièrement résistants à la dégradation. Une diminution des précipitations a été enregistrée de 1959 à 2018 dans les bassins versants des fleuves qui se jettent dans les lagunes étudiées. L'augmentation des débits d'eau, de sédiments et de Corg par le fleuve vers la zone côtière n'était pas directement liée aux tendances des précipitations, mais plutôt aux activités anthropiques qui ont modifié l'hydrodynamique et la sédimentation dans le bassin. Cette étude met en évidence la capacité d'adaptation des mangroves, qui a favorisé l'accumulation en apports externes et la production locale de Corg, leur permettant ainsi de faire face à l'augmentation du niveau marin au cours du dernier siècle. Ces écosystèmes constituent des puits à long terme de Corg et leur conservation contribue à l'atténuation du changement climatique.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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