Згідно з новим науковим дослідженням, Серрадо, який часто обминають увагою в кліматичних дослідженнях і стратегіях, є надзвичайно важливим накопичувачем вуглецю.
Згідно з новим дослідженням, савана Серрадо в Бразилії, що є другим найбільшим біомом в Південній Америці, накопичує обсяг вуглецю, який дорівнює 20% вуглецю, що міститься в тропічному лісі Амазонки. (Зображення: Lucas Ninno/Getty Images) Підпишіться на нашу розсилку
Савана Серрадо займає приблизно 26% території Бразилії і є притулком для понад 12 000 видів рослин та різноманітної фауни. Вона також вирізняється наявністю заболочених територій, які підживлюються підземними водами, що служать витоками для двох третин основних водних артерій Бразилії, включаючи річку Амазонку, що робить її не тільки центром біологічного різноманіття, але й екосистемою, надзвичайно важливою для підтримки водної стабільності в регіоні.
Заболочені землі цієї савани також мають ще одну важливу властивість: накопичення вуглецю у вологих ґрунтах. Згідно з новою публікацією в New Phytologist, заболочені території Серрадо зберігають вуглець з густиною, що приблизно в шість разів перевищує густину рослинності тропічних лісів Амазонки.
Результати дослідження підкреслюють необхідність охорони цих критично важливих екосистем, особливо з огляду на те, що зміни в землекористуванні, сільськогосподарська діяльність і кліматичні зміни створюють загрозу руйнування темного, вологого ґрунту та вивільнення накопиченого в ньому вуглецю в атмосферу.
Видобуток вуглецю
Попередні вивчення Серрадо показали, що його ґрунти містять значну кількість вуглецю. Однак, як правило, дослідники не проникали глибше, ніж на один метр [три фути], і не розширювали вибірку за межі окремих гірських областей регіону. Потенціал савани для зберігання вуглецю був недооцінений, оскільки її заболочені землі, що живляться підземними водами, нелегко виявити з повітря, підкреслила Емі Занне, еколог Інституту екосистемних досліджень Кері та співавтор нового дослідження.
Оскільки екосистеми були настільки занижені в оцінці, їхній потенціал зберігання вуглецю також не був врахований у національному вуглецевому балансі Бразилії, сказав Рафаель Олівейра, еколог з Університету штату Кампінас у Бразилії та співавтор нової статті. За відсутності детальної наукової інформації «ми не можемо уявити собі обсяги викидів», коли ці заболочені землі руйнуються. «Що ми втрачаємо в перерахунку на вуглець?» — запитав він.
Щоб знайти відповідь на це питання, Верона та дослідницька група зібрали багатометрові зразки ґрунту з семи ділянок у Серрадо, а потім проаналізували шари цих ґрунтових кернів, щоб визначити, скільки вуглецю зберігається в кожному з них. Обсяг даних, отриманих у результаті дослідження, робить вагомий внесок, зазначила Джулі Луазель, еколог торфовищ з Університету Невади, Ріно, яка не брала участі в новому дослідженні. «Це заповнює дійсно велику прогалину в даних», – сказала вона. «Щодо важливості заболочених угідь у тропіках для розуміння сучасних вуглецевих циклів, більшість нашої інформації надходить із супутникових даних. У нас дуже мало польових даних».
«Дуже приємно спостерігати дослідження, яке вийшло за рамки з точки зору вимірювань».
Дослідники встановили, що в середньому кожен шар ґрунтових кернів містив вуглець з густиною 1200 метричних тонн вуглецю на гектар. За словами Луазель, це було напрочуд високим показником для вивчених типів ґрунтів. Хоча наукові визначення відрізняються, одне класичне визначення торфу — типу ґрунту, збагаченого вуглецем, який зазвичай враховується у вуглецевому балансі, вимагає, щоб ґрунти містили приблизно 30% органічної речовини; ґрунти, досліджені дослідницькою групою, містили в середньому близько 16%. Незважаючи на це, кількість вуглецю, що зберігається в ґрунтах Серрадо, була набагато вищою, ніж у деяких торфовищах, оскільки ґрунти Серрадо були надзвичайно щільними, пояснила Луазель.
Вивчаючи ґрунт, дослідники мали змогу визначити втрати вуглецю із заболочених угідь Серрадо. (Зображення: Shutterstock)
«Це значні поглиначі вуглецю», – підкреслила вона, додавши, що дослідження, подібні до нового, «відкривають цікаві дослідницькі питання щодо розуміння динаміки вуглецю в безперервному спектрі між мінеральними ґрунтами, водно-болотними ґрунтами та торфовими ґрунтами».
Проте, ці щільні, багаті на вуглець ґрунти зустрічаються не по всій території Серрадо, тому Верона та дослідницька група вирішили оцінити повний географічний ареал заболочених угідь, використовуючи дані дистанційного зондування земної поверхні, інформацію про землекористування від землевласників та метод машинного навчання. За їхніми підрахунками, ці екосистеми займають площу 16,7 мільйона гектарів, що становить приблизно 8% від загальної площі Серрадо.
Наступним кроком команди було вимірювання викидів парникових газів з ґрунту Серрадо протягом вологого, сухого та перехідного сезонів. Вони виявили, що близько 70% викидів із заболочених угідь відбувалося протягом сухого сезону. Це може створити проблему, оскільки клімат змінюється, і водно-болотні угіддя висихають, бо постійний приплив води підтримує середовище, яке дозволяє ґрунтам зберігати так багато вуглецю, а посуха може швидко вивільнити велику його кількість.
Захист тропічних водно-болотних угідь
Подальший аналіз ґрунтів за допомогою радіовуглецевого датування показав, що в середньому вуглець, що зберігається в Серрадо, має вік понад 11 000 років, а найдавніший датується 20 000 роками. Вік накопиченого вуглецю вказує на те, наскільки важливим є захист екосистеми: «Якщо ми втратимо вуглець у Серрадо, який накопичувався тисячоліттями, ми не зможемо так просто його відновити», – зауважив Занне.
Незважаючи на те, що бразильське законодавство передбачає правовий захист заболочених угідь, ці закони не завжди гарантують охорону джерел води, які живлять водно-болотні угіддя та роблять їх критично важливою системою зберігання вуглецю. «Нам необхідно підтримувати гідравлічну динаміку», – підкреслила Верона. «Якщо захищати лише самі водно-болотні угіддя, не враховуючи воду в ландшафті… ми втратимо гідравлічну систему».
Крім того, Верона називає Серрадо «біомом, яким жертвують», оскільки він перебирає на себе деякі водоємні потреби землекористування, які не можуть бути реалізовані в краще захищеному тропічному лісі Амазонки. Для Верони це нелогічно: «Якщо ви жертвуєте Серрадо заради сільського господарства, щоб захистити Амазонку, то ви забираєте частину води, яка тече до Амазонки, яка [захищала] Амазонку».
Однак, підтримка функціонування водно-болотних угідь Серрадо може мати вирішальне значення для досягнення глобальних кліматичних цілей. Посилення захисту, наприклад, через закони, які визнають зв’язок підземних вод із водно-болотними угіддями, та вдосконалені закони про використання води, можуть допомогти зберегти здатність Серрадо накопичувати вуглець.
«Ми просто непомітно та безшумно втрачаємо значну частину цих водно-болотних угідь», – зазначив Олівейра. «Вони залишаються непоміченими в політиці Бразилії та навіть для світової наукової спільноти. Вони дійсно потребують нагального, більш активного захисту та визнання на глобальному рівні».
Ця стаття була вперше опублікована на Eos.org. Прочитайте оригінальну статтю.
Sourse: www.livescience.com