Осушенный торфяник в Швеции оказался поглотителем углерода

Осушенные торфяные леса на севере Швеции оказались местом поглощения углерода, а не источником его выбросов. За год они ассимилировали до 153 грамма углерода на каждый квадратный метр площади, при том что граничащее с ними ненарушенное болото выделяло его в атмосферу. Ученые связали это с высокой продуктивностью бореальных лесов на бедных элементами питания почвах. Такие выводы содержит исследование, опубликованное в журнале Global Change Biology.

Органическое вещество в торфяных болотах практически не разлагается из-за низких температур, переувлажнения и анаэробных условий. Оно консервируется в виде отложений торфа, и поэтому болотные экосистемы играют роль важных поглотителей в мировом цикле углерода. Многие болота (в Фенноскандии — до 35 процентов) были осушены ради нужды сельского и лесного хозяйства, и заключенный в них торф начал стремительно разлагаться. Теперь во многих национальных отчетах об инвентаризации углеродных выбросов они по умолчанию рассматриваются как источники поступления углерода в атмосферу. Некоторые исследования указывают, что они могут быть и стоком для углерода, в том числе за счет поглощения метана, но такие работы немногочисленны и охватывают только подзону южной тайги. Углеродный баланс более северных болот на почвах, бедных элементами питания, остается неясным.

Ученые под руководством Тун-Чеука Хэя-Тонга (Cheuk Hei Marcus Tong) из Шведского сельскохозяйственного университета оценили полный углеродный баланс леса на осушенном торфяном болоте и граничащего с ним ненарушенного болота в подзоне средней тайги на севере Швеции. Для этого в течение двух лет они измеряли потоки углекислого газа, метана и водяного пара методом ковариации вихрей, то есть с помощью вышек, оснащенных ультразвуковыми анемометрами и инфракрасными газоанализаторами. Потоки из лесной подстилки измеряли методом закрытых камер. В водотоках авторы также определяли содержание растворенного органического и неорганического углерода, чтобы оценить, сколько углерода выносится с речным стоком.

На торфяниках росли леса двух типов — густые ельники с примесью березы и разреженные сосняки. Измерения потоков парниковых газов показали, что оба они проявляют себя как места стока углерода: густой лес поглощал 95±8, а редкий — 153±8 грамм углерода на квадратный метр за год. При этом прилегающее к ним естественное болото оказалось слабым источников углеродных выбросов — оно выделяло около 15 грамм углерода с квадратного метра за год. Леса имели также более высокую валовую продуктивность и экосистемное дыхание за счет большой массы древостоя. И леса, и болото оказались источниками выбросов метана, но леса выделяли не более 0,7-0,8 грамм газа с квадратного метра в год, а с квадратного метра болота за год в воздух поступало 9,8 грамма метана. На весенний речной сток приходилось до 14 процентов углеродных потерь в лесу и до 42 процентов — в болоте.

Ученые связали способность осушенного торфяника фиксировать атмосферный углерод с высокой продуктивностью лесов, особенно разреженного сосняка: хотя в нем было меньше древостоя, это компенсировалось высокой продуктивностью лесной подстилки и напочвенного растительного покрова. Они отметили, что осушенные торфяные леса на бедных элементами питания бореальных почвах могут принести дополнительные выгоды для борьбы с последствиями климатических изменений.

Осушение болот нередко приводит к дополнительным углеродным выбросам, а не их поглощению. Например, в Юго-Восточной Азии торфяники были осушены с помощью дренажных каналов, и оказалось, что органика не просто выносилась по ним в океан, но и окислялась по пути. Сейчас с каждого квадратного метра поверхности таких каналов в атмосферу поступает ежедневно в среднем 70 миллиграмм углерода.