фото: www.35.mchs.gov.ru
Около 70% площади торфяников в мире – это те, что находятся выше 50° северной широты. Они играют ключевую роль в поддержании баланса углерода на нашей планете. Известно также, что именно в высоких широтах идет наиболее интенсивное изменение климата. Как процесс потепления влияет на работу экосистем торфяников, как меняется их способность к поглощению СО2? Исследователи из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Института биологии Коми УрО РАН, Югорского государственного университета и Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН изучили этот важный вопрос.
Ученые анализировали данные мониторинга поглощения СО2 болотами Европейской территории России (ЕТР) и Западной Сибири. Наблюдения проводили на 4 репрезентативных торфяниках: 2 из них в южной и 2 - в средней тайге. Полевая информация включала данные по:
Ученые анализировали данные мониторинга поглощения СО2 болотами Европейской территории России (ЕТР) и Западной Сибири. Наблюдения проводили на 4 репрезентативных торфяниках: 2 из них в южной и 2 - в средней тайге. Полевая информация включала данные по:
- чистому экосистемному обмену CO2 (разность между выделенным и поглощенным СО2),
- экосистемному дыханию («дыхание» растений, грибов, микроорганизмов с выделением СО2),
- валовой первичной продуктивности (количество органики, вырабатываемой автотрофами в экосистеме, минус энергия при клеточном дыхании),
- их реакции на изменения параметров окружающей среды.
фото: www.sev-in.ru
Оказалось, что:
1. все 4 торфяника работают поглотителями CO2 круглый год либо в течение вегетационного периода;
2. скорость поглощения CO2 на мезоолиготрофных торфяниках (переходный тип между верховым и низовым болотом) выше, чем на олиготрофных болотах (верховых, питающихся за счет атмосферных осадков);
3. на олиготрофных болотах валовая первичная продукция снижается при температуре воздуха выше 25 °C. Здесь при 25 ° C+ и дефиците влажности воздуха способность к поглощению СО2 летом уменьшается. При таких же погодных условиях мезоолиготрофные торфяники поглощают СО2 самыми высокими темпами.
Таким образом, оказалось, что в верховых и переходных болотах процессы поглощения СО2 идут по-разному в зависимости от погодных условий.
Вывод: потепление климата ломает работу болот
Итак, засухи и волны жары в северных широтах оказывают негативное влияние на продуктивность болотной растительности, снижают поглощение СО2 и увеличивают долю эмиссии в углеродном балансе болот.
Но и это еще не все, отмечает завлабораторией в ИПЭЭ РАН Вадим Мамкин: «Помимо негативного воздействия аномально сухих и жарких погодных условий, было выявлено, что экстремально большое количество осадков также может оказывать негативное воздействие на поглощение атмосферного углерода мезоолиготрофным болотом».
Исследователи уверены: поскольку изменения климата во многих регионах России приводят к трансформации режима осадков - от обложных к ливневым, необходимо обеспечить изучение влияния интенсивности и продолжительности осадков на состояние и функционирование различных природных экосистем.
Понимание того, как именно торфяники реагируют на факторы окружающей среды в конкретных регионах и на конкретных участках территорий, крайне важно для прогнозирования изменения климата в этих регионах и защиты болотных экосистем, наших важнейших поглотителей углекислого газа.
Еще немного ближе к полюсу
Отметим, высокие широты, где потепление идет быстрее, чем по глобусу в целом, а многолетняя мерзлота, хранящая большие запасы СО2, оттаивает, малопредсказуемы с точки зрения перспектив углеродного баланса. Magnus Lund из University of Aarhus (Дания) ведет наблюдения в арктической тундре: «Мы видим, что ежегодный выброс CO2 живыми организмами линейно увеличивается с ростом температуры, измеряемой как средняя температура в июле. Способность фотосинтеза усваивать углерод перестает расти, когда температура в июле поднимается выше примерно 7 С, что уже несколько раз происходило в последние годы. Это означает, что тундра может стать источником CO2, если нынешнее сильное потепление климата продолжится, как и ожидалось».
Болота в низких широтах также вызывают опасения
Исследования тропических торфяников Индонезии, Малайзии и других частях Юго-Восточной Азии говорят о том, что они становятся мощными источниками выбросов парниковых газов из-за их активного осушения. Takashi Hirano из Hokkaido University объясняет, почему вовлекать торфяные пространства в хозяйственный оборот очень опасно: «Осушение торфяников приводит к снижению уровня грунтовых вод и контакту богатого углеродом торфа с воздухом. Это ускоряет разложение торфа и высвобождает углекислый газ, который выделяется в атмосферу».
1. все 4 торфяника работают поглотителями CO2 круглый год либо в течение вегетационного периода;
2. скорость поглощения CO2 на мезоолиготрофных торфяниках (переходный тип между верховым и низовым болотом) выше, чем на олиготрофных болотах (верховых, питающихся за счет атмосферных осадков);
3. на олиготрофных болотах валовая первичная продукция снижается при температуре воздуха выше 25 °C. Здесь при 25 ° C+ и дефиците влажности воздуха способность к поглощению СО2 летом уменьшается. При таких же погодных условиях мезоолиготрофные торфяники поглощают СО2 самыми высокими темпами.
Таким образом, оказалось, что в верховых и переходных болотах процессы поглощения СО2 идут по-разному в зависимости от погодных условий.
Вывод: потепление климата ломает работу болот
Итак, засухи и волны жары в северных широтах оказывают негативное влияние на продуктивность болотной растительности, снижают поглощение СО2 и увеличивают долю эмиссии в углеродном балансе болот.
Но и это еще не все, отмечает завлабораторией в ИПЭЭ РАН Вадим Мамкин: «Помимо негативного воздействия аномально сухих и жарких погодных условий, было выявлено, что экстремально большое количество осадков также может оказывать негативное воздействие на поглощение атмосферного углерода мезоолиготрофным болотом».
Исследователи уверены: поскольку изменения климата во многих регионах России приводят к трансформации режима осадков - от обложных к ливневым, необходимо обеспечить изучение влияния интенсивности и продолжительности осадков на состояние и функционирование различных природных экосистем.
Понимание того, как именно торфяники реагируют на факторы окружающей среды в конкретных регионах и на конкретных участках территорий, крайне важно для прогнозирования изменения климата в этих регионах и защиты болотных экосистем, наших важнейших поглотителей углекислого газа.
Еще немного ближе к полюсу
Отметим, высокие широты, где потепление идет быстрее, чем по глобусу в целом, а многолетняя мерзлота, хранящая большие запасы СО2, оттаивает, малопредсказуемы с точки зрения перспектив углеродного баланса. Magnus Lund из University of Aarhus (Дания) ведет наблюдения в арктической тундре: «Мы видим, что ежегодный выброс CO2 живыми организмами линейно увеличивается с ростом температуры, измеряемой как средняя температура в июле. Способность фотосинтеза усваивать углерод перестает расти, когда температура в июле поднимается выше примерно 7 С, что уже несколько раз происходило в последние годы. Это означает, что тундра может стать источником CO2, если нынешнее сильное потепление климата продолжится, как и ожидалось».
Болота в низких широтах также вызывают опасения
Исследования тропических торфяников Индонезии, Малайзии и других частях Юго-Восточной Азии говорят о том, что они становятся мощными источниками выбросов парниковых газов из-за их активного осушения. Takashi Hirano из Hokkaido University объясняет, почему вовлекать торфяные пространства в хозяйственный оборот очень опасно: «Осушение торфяников приводит к снижению уровня грунтовых вод и контакту богатого углеродом торфа с воздухом. Это ускоряет разложение торфа и высвобождает углекислый газ, который выделяется в атмосферу».
фото: www.aljazeera.com
Болота Амазонии, накопившие огромные запасы углерода, также вызывают опасения. Причина – в вырубке лесов, добыче полезных ископаемых и вовлечении обширных пространств в сельхоздеятельность. По данным экспертов из University of Edinburgh и University of St Andrews, торф в заболоченных лесах Перу (всего 5% территории) содержит около 5,4 млрд тонн углерода – это почти равно СО2, который поглощают все леса этой страны.
Таким образом, становится очевидно, что безудержное антропогенное вмешательство – от выбросов СО2 в атмосферу до осушения болот, вырубки деревьев, добычи полезных ископаемых – наносит непоправимый вред природным регуляторам баланса тепла нашей планеты. А искусственных регуляторов этого баланса человек по сей день не придумал. Идет лишь наблюдение за постоянным ухудшением теплового режима планеты и констатация: да, глобальное потепление идет и угрожает всем. Ой, а как так вышло?
Таким образом, становится очевидно, что безудержное антропогенное вмешательство – от выбросов СО2 в атмосферу до осушения болот, вырубки деревьев, добычи полезных ископаемых – наносит непоправимый вред природным регуляторам баланса тепла нашей планеты. А искусственных регуляторов этого баланса человек по сей день не придумал. Идет лишь наблюдение за постоянным ухудшением теплового режима планеты и констатация: да, глобальное потепление идет и угрожает всем. Ой, а как так вышло?
