%E2%80%93Valle_Carbajal_01.jpg/1280px-ARG-2016-Aerial-Tierra_del_Fuego_(Ushuaia)%E2%80%93Valle_Carbajal_01.jpg)
.JPG/1280px-Avaste_soo_p%C3%B5hjaosa_vaated_(3).JPG)
Торфяники — это тип водно - болотных угодий , почвы которых состоят из органического вещества разлагающихся растений, образующих слои торфа . Торфяники возникают из-за неполного разложения органического вещества, обычно опада растительности, из-за заболачивания и последующей аноксии . [1] Торфяники — это необычные формы рельефа, которые возникают в основном в результате биологических, а не физических процессов, и могут принимать характерные формы и поверхностный рисунок.
Образование торфяников в первую очередь контролируется климатическими условиями, такими как осадки и температура, хотя рельеф местности является основным фактором, поскольку заболачивание происходит легче на более плоской поверхности и в бассейнах. [2] Образование торфа обычно начинается как заболачивание минеральных почвенных лесов, террестриализация озер или первичное образование торфа на голых почвах на ранее покрытых льдом территориях. [3] Торфяник, который активно образует торф, называется болотом . Все типы болот имеют общую характеристику: они насыщены водой, по крайней мере, сезонно с активно образующимся торфом , при этом имея свою собственную экосистему. [4]
Торфяники являются крупнейшим естественным хранилищем углерода на суше. Покрывая около 3 миллионов км 2 в мире, они поглощают 0,37 гигатонн (Гт) углекислого газа (CO 2 ) в год. Торфяные почвы хранят более 600 Гт углерода, больше, чем углерод, хранящийся во всех других типах растительности, включая леса. Это существенное хранилище углерода составляет около 30% мирового почвенного углерода , что подчеркивает их критическую важность в глобальном углеродном цикле . [5] В своем естественном состоянии торфяники обеспечивают ряд экосистемных услуг , включая минимизацию риска наводнений и эрозии, очистку воды и регулирование климата. [6] [3]
Торфяники находятся под угрозой из-за коммерческой добычи торфа, осушения и преобразования для сельского хозяйства (в частности, пальмового масла в тропиках), а также пожаров, которые, как прогнозируется, станут более частыми с изменением климата . Разрушение торфяников приводит к выбросу накопленных парниковых газов в атмосферу, что еще больше усугубляет изменение климата.
Для ботаников и экологов термин торфяник является общим термином для любой местности, где преобладает торф на глубине не менее 30 см (12 дюймов), даже если он был полностью осушен (т. е. торфяник может быть сухим). Торфяник, который все еще способен образовывать новый торф, называется болотом , в то время как осушенные и преобразованные торфяники все еще могут иметь торфяной слой, но не считаются болотами, поскольку образование нового торфа прекратилось. [1]
Существует два типа болот: торфяник и низинный болото . [2] Болото — это болото , которое из-за своего возвышенного расположения относительно окружающего ландшафта получает всю воду исключительно из осадков ( омбротрофное ). [7] Низинное болото расположено на склоне, на равнине или в низинном месте и получает большую часть воды из окружающей минеральной почвы или из грунтовых вод ( минеротрофное ). Таким образом, в то время как болото всегда кислое и бедное питательными веществами, низинное болото может быть слегка кислым, нейтральным или щелочным, а также бедным или богатым питательными веществами. [8] Все болота изначально являются низинными болотами, когда начинает формироваться торф, и могут превратиться в болота, как только высота торфяного слоя достигает высоты окружающей земли. Трясина — это плавающая (трясущаяся) трясина, болото или любой торфяник, находящийся на стадии гидросерной или гидрархной (гидросерной) сукцессии, в результате чего под ногами образуются водоемы, заполняющие пруд. Омбротрофные типы болот можно назвать трясущимися болотами (трясущимися болотами). Минеротрофные типы можно назвать термином квагнен. [9]
Некоторые болота также могут быть торфяниками (например: торфяной болотный лес ), в то время как болота, как правило, не считаются торфяниками. [2] Болота характеризуются своим лесным пологом или наличием другой высокой и густой растительности, такой как папирус . Как и низинные болота, болота обычно имеют более высокий уровень pH и доступность питательных веществ, чем верховые болота. Некоторые болота и низинные болота могут поддерживать ограниченный рост кустарников или деревьев на кочках . Болото — это тип водно-болотных угодий, в которых растительность укоренена в минеральной почве.
Торфяники встречаются по всему миру, хотя наибольшей протяженности они достигают в высоких широтах Северного полушария. По оценкам, торфяники покрывают около 3% поверхности земного шара, [6] хотя оценить степень их покрытия во всем мире сложно из-за различной точности и методологии обследований земель во многих странах. [2] Болота встречаются везде, где условия подходят для накопления торфа: в основном там, где органическое вещество постоянно заболочено. Следовательно, распределение болот зависит от рельефа , климата, исходного материала, биоты и времени. [10] Тип болота — топь, низинное болото, болото или топь — также зависит от каждого из этих факторов.
Наибольшее скопление болот составляет около 64% мировых торфяников и находится в умеренных, бореальных и субарктических зонах Северного полушария. [11] Болота обычно неглубокие в полярных регионах из-за медленной скорости накопления мертвого органического вещества и часто содержат вечную мерзлоту и пальсы . Очень большие полосы Канады, Северной Европы и Северной России покрыты бореальными болотами. В умеренных зонах болота, как правило, более разбросаны из-за исторического осушения и добычи торфа, но могут охватывать большие площади. Одним из примеров является покрывное болото, где очень много осадков, т. е. в морском климате внутри страны вблизи побережий северо-восточной и южной части Тихого океана, а также северо-западной и северо-восточной части Атлантического океана. В субтропиках болота редки и ограничены самыми влажными районами.
Болота могут быть обширными в тропиках, как правило, под тропическими лесами (например, в Калимантане , бассейне Конго и бассейне Амазонки ). Известно, что образование тропического торфа происходит в прибрежных мангровых зарослях , а также в районах с большой высотой над уровнем моря. [3] Тропические болота в основном образуются там, где большое количество осадков сочетается с плохими условиями для дренажа. [2] Тропические болота составляют около 11% торфяников во всем мире (более половины из которых можно найти в Юго-Восточной Азии), и чаще всего встречаются на низких высотах, хотя их также можно найти в горных регионах, например, в Южной Америке, Африке и Папуа-Новой Гвинее . [11] Индонезия, особенно на островах Суматра, Калимантан и Папуа, имеет одни из крупнейших торфяников в мире, площадью около 24 миллионов гектаров. Эти торфяники играют важную роль в глобальном хранении углерода и имеют очень высокое биоразнообразие. Однако торфяники в Индонезии также сталкиваются с серьезными угрозами от вырубки лесов и лесных пожаров. [12] В начале 21-го века в Центральном бассейне Конго было обнаружено крупнейшее в мире тропическое болото , охватывающее 145 500 км2 и хранящее до 1013 кг углерода. [13]
Общая площадь болот сократилась во всем мире из-за осушения для нужд сельского хозяйства, лесного хозяйства и добычи торфа. Например, более 50% первоначальной площади европейских болот, которая составляет более 300 000 км 2 , было потеряно. [14] [ необходимо разъяснение ] Некоторые из самых больших потерь были в России, Финляндии, Нидерландах, Великобритании, Польше и Беларуси. Каталог коллекции исследований торфа в Университете Миннесоты в Дулуте содержит ссылки на исследования торфа и торфяников во всем мире. [15]
Торфяники имеют необычную химию, которая влияет, среди прочего, на их биоту и отток воды. Торф имеет очень высокую катионообменную способность из-за высокого содержания органических веществ: катионы, такие как Ca 2+, предпочтительно адсорбируются на торфе в обмен на ионы H + . Вода, проходящая через торф, теряет питательные вещества и pH . Поэтому болота, как правило, бедны питательными веществами и кислые, если только приток грунтовых вод (приносящих дополнительные катионы) не является высоким. [16]
Обычно, когда поступление углерода в почву из мертвого органического вещества превышает выход углерода через разложение органического вещества , образуется торф. Это происходит из-за бескислородного состояния заболоченного торфа, что замедляет разложение. [17] Торфообразующая растительность обычно также является неподатливой (плохо разлагается) из-за высокого содержания лигнина и низкого содержания питательных веществ. [18] Топографически , накапливающийся торф поднимает поверхность земли над исходным рельефом. Болота могут достигать значительной высоты над подстилающей минеральной почвой или коренной породой : глубина торфа более 10 м обычно регистрируется в умеренных регионах (многие умеренные и большинство бореальных болот были удалены ледниковыми щитами в последний ледниковый период), и более 25 м в тропических регионах. [7] Когда абсолютная скорость распада торфа в катотелме (нижняя, водонасыщенная зона торфяного слоя) сравняется со скоростью поступления нового торфа в катотелм, болото перестанет расти в высоту. [8]
Несмотря на то, что торфяники составляют всего 3% поверхности суши Земли, они в совокупности являются крупным хранилищем углерода, содержащим от 500 до 700 миллиардов тонн углерода. Углерод, хранящийся в торфяниках, составляет более половины количества углерода, содержащегося в атмосфере . [ 3] Торфяники взаимодействуют с атмосферой в основном посредством обмена углекислым газом , метаном и закисью азота , [1] и могут быть повреждены избытком азота из сельского хозяйства или дождевой воды. [19] Секвестрация углекислого газа происходит на поверхности в процессе фотосинтеза , в то время как потери углекислого газа происходят через живые растения через автотрофное дыхание , а из подстилки и торфа через гетеротрофное дыхание. [2] В своем естественном состоянии болота представляют собой небольшой поглотитель атмосферного углекислого газа через фотосинтез торфяной растительности, что перевешивает их выбросы парниковых газов. С другой стороны, большинство болот, как правило, являются чистыми источниками выбросов метана и закиси азота. [20] Из-за продолжающегося на протяжении тысячелетий поглощения CO 2 и более длительного срока жизни молекул CO 2 в атмосфере по сравнению с метаном и закисью азота, торфяники оказывают общее охлаждающее воздействие на атмосферу. [21]
Положение уровня грунтовых вод торфяника является основным регулятором его выброса углерода в атмосферу. Когда уровень грунтовых вод повышается после ливня, торф и его микробы погружаются под воду, что препятствует доступу кислорода, уменьшая выделение CO2 через дыхание. Выделение углекислого газа увеличивается, когда уровень грунтовых вод падает ниже, например, во время засухи, поскольку это увеличивает доступность кислорода для аэробных микробов , тем самым ускоряя разложение торфа. [22] Уровни выбросов метана также варьируются в зависимости от положения уровня грунтовых вод и температуры. Уровень грунтовых вод вблизи поверхности торфа дает возможность процветать анаэробным микроорганизмам .
Метаногены являются строго анаэробными организмами и производят метан из органического вещества в бескислородных условиях ниже уровня грунтовых вод, в то время как часть этого метана окисляется метанотрофами выше уровня грунтовых вод. Таким образом, изменения уровня грунтовых вод влияют на размер этих зон производства и потребления метана. Повышение температуры почвы также способствует увеличению сезонного потока метана. Исследование на Аляске показало, что метан может меняться на целых 300% в зависимости от сезона при более влажных и теплых почвенных условиях из-за изменения климата. [23]
Торфяники важны для изучения прошлого климата, поскольку они чувствительны к изменениям в окружающей среде и могут выявить уровни изотопов , загрязняющих веществ, макроископаемых , металлов из атмосферы и пыльцы. [24] Например, датирование по углероду-14 может выявить возраст торфа. Драгирование и разрушение торфяника высвободит углекислый газ, который может раскрыть незаменимую информацию о прошлых климатических условиях. Многие виды микроорганизмов населяют торфяники из-за регулярного снабжения водой и обилия торфообразующей растительности. Эти микроорганизмы включают, но не ограничиваются метаногенами , водорослями, бактериями, зообентосом , из которых виды Sphagnum являются наиболее распространенными. [25]
Торф содержит значительное количество органического вещества, где преобладает гуминовая кислота . Гуминовые материалы способны хранить очень большие объемы воды, что делает их важным компонентом в торфяной среде, способствуя увеличению количества накопленного углерода из-за возникающего анаэробного состояния. Если торфяник высохнет из-за длительного возделывания и сельскохозяйственного использования, это приведет к снижению уровня грунтовых вод, а повышенная аэрация впоследствии высвободит углерод. [26] При сильном высыхании экосистема может претерпеть сдвиг состояния, превратив болото в бесплодную землю с более низким биоразнообразием и богатством. Образование гуминовой кислоты происходит во время биогеохимической деградации растительных остатков, остатков животных и деградированных сегментов. [27] [ необходимо разъяснение ] Нагрузки органического вещества в форме гуминовой кислоты являются источником предшественников угля. [ необходимо разъяснение ] Преждевременное воздействие органического вещества на атмосферу способствует преобразованию органических веществ в углекислый газ, который высвобождается в атмосферу.
Записи о прошлом поведении человека и окружающей среде могут содержаться в торфяниках. Они могут принимать форму человеческих артефактов или палеоэкологических и геохимических записей. [3]
Торфяники используются людьми в наше время для различных целей, наиболее доминирующими из которых являются сельское хозяйство и лесное хозяйство, на долю которых приходится около четверти площади торфяников в мире. [3] Это включает в себя прокладку дренажных канав для понижения уровня грунтовых вод с целью повышения продуктивности лесного покрова или для использования в качестве пастбищ или пахотных земель. [1] Сельскохозяйственное использование болот включает использование естественной растительности для сенокоса или выпаса скота, или выращивание сельскохозяйственных культур на измененной поверхности. [2] Кроме того, коммерческая добыча торфа для производства энергии широко практикуется в странах Северной Европы, таких как Россия, Швеция, Финляндия, Ирландия и страны Балтии . [3]
Тропические торфяники составляют 0,25% поверхности суши Земли, но хранят 3% всех запасов углерода в почве и лесах. [28] Использование этой земли людьми, включая осушение и сбор урожая тропических торфяных лесов, приводит к выбросу большого количества углекислого газа в атмосферу. Кроме того, пожары, возникающие на торфяниках, высушенных осушением торфяников , выделяют еще больше углекислого газа. Экономическая ценность тропических торфяников когда-то была получена из сырья, такого как древесина, кора, смола и латекс, добыча которых не способствовала большим выбросам углерода. В Юго-Восточной Азии торфяники осушаются и расчищаются для использования человеком по разным причинам, включая производство пальмового масла и древесины на экспорт в основном в развивающиеся страны. [11] Это высвобождает накопленный углекислый газ и не позволяет системе снова секвестрировать углерод.
Глобальное распространение тропических торфяников сосредоточено в Юго-Восточной Азии, где сельскохозяйственное использование торфяников увеличилось в последние десятилетия. Большие площади тропических торфяников были расчищены и осушены для производства продуктов питания и товарных культур, таких как пальмовое масло. Крупномасштабное осушение этих плантаций часто приводит к проседанию , наводнению, пожару и ухудшению качества почвы . С другой стороны, мелкомасштабное вторжение связано с бедностью и настолько распространено, что также оказывает негативное воздействие на эти торфяники.
Биотические и абиотические факторы, контролирующие торфяники Юго-Восточной Азии, взаимозависимы. [2] Его почва, гидрология и морфология создаются существующей растительностью посредством накопления ее собственного органического вещества, создавая благоприятную среду для этой специфической растительности. Поэтому эта система уязвима к изменениям гидрологии или растительного покрова. [29] Эти торфяники в основном расположены в развивающихся регионах с обедневшим и быстро растущим населением. Эти земли стали объектами коммерческой вырубки леса , производства бумажной массы и преобразования в плантации путем сплошной вырубки , осушения и сжигания. [2] Осушение тропических торфяников изменяет гидрологию и увеличивает их восприимчивость к пожарам и эрозии почвы в результате изменений в физическом и химическом составе. [30] Изменение почвы сильно влияет на чувствительную растительность, и вымирание лесов является обычным явлением. Краткосрочный эффект заключается в снижении биоразнообразия, но долгосрочный эффект, поскольку эти вторжения трудно обратить вспять, заключается в потере среды обитания. Недостаточные знания о чувствительной гидрологии торфяников и нехватке питательных веществ часто приводят к гибели плантаций, что приводит к увеличению давления на оставшиеся торфяники. [2]
Растительность тропических торфяников меняется в зависимости от климата и местоположения. Три различных характеристики — мангровые леса, присутствующие в прибрежных зонах и дельтах соленой воды, за которыми следуют болотные леса внутри страны . Эти леса встречаются на окраинах торфяников с богатой пальмами флорой с деревьями высотой 70 м и 8 м в обхвате, сопровождаемыми папоротниками и эпифитами. Третий, паданг , от малайского и индонезийского слова «лес», состоит из кустарников и высоких тонких деревьев и появляется в центре больших торфяников. [2] Разнообразие древесных видов, таких как деревья и кустарники, намного больше в тропических торфяниках, чем в торфяниках других типов. Поэтому в торфе в тропиках преобладает древесный материал из стволов деревьев и кустарников и он содержит мало или совсем не содержит сфагнового мха, который преобладает в бореальных торфяниках. [2] Он только частично разложился, а поверхность состоит из толстого слоя листовой подстилки. [2] Лесное хозяйство на торфяниках приводит к осушению и быстрым потерям углерода, поскольку оно уменьшает поступление органического вещества и ускоряет разложение. [31] В отличие от умеренных водно-болотных угодий, тропические торфяники являются домом для нескольких видов рыб. Было обнаружено много новых, часто эндемичных, видов, но многие из них считаются находящимися под угрозой исчезновения. [30] [32]
Тропические торфяники в Юго-Восточной Азии покрывают всего 0,2% площади суши Земли, но выбросы CO2 оцениваются в 2 Гт в год, что равно 7% мировых выбросов ископаемого топлива. [29] Эти выбросы увеличиваются с осушением и сжиганием торфяников, а сильный пожар может высвободить до 4000 т CO2 / га. Случаи пожаров на тропических торфяниках становятся более частыми из-за крупномасштабного осушения и расчистки земель, и за последние 10 лет только в Юго-Восточной Азии было сожжено более 2 миллионов га. Эти пожары обычно длятся 1–3 месяца и высвобождают большие объемы CO2 .
Индонезия является одной из стран, страдающих от торфяных пожаров, особенно в годы засухи, связанной с ЭНСО , что стало растущей проблемой с 1982 года в результате развития землепользования и сельского хозяйства. [30] Во время явления Эль-Ниньо в 1997–1998 годах более 24 400 км 2 [2] торфяников было потеряно из-за пожаров только в Индонезии, из которых 10 000 км 2 сгорело на Калимантане и Суматре. Выброс CO 2 оценивался в 0,81–2,57 Гт, что равно 13–40% от мирового выброса от сжигания ископаемого топлива за тот год. В настоящее время Индонезия считается третьим по величине источником мировых выбросов CO 2 , вызванных в первую очередь этими пожарами. [33] С потеплением климата ожидается, что интенсивность и количество этих пожаров возрастут. Это результат сухого климата вместе с обширным проектом по выращиванию риса, названным Mega Rice Project , начатым в 1990-х годах, который превратил 1 млн га торфяников в рисовые поля . Леса и земли были очищены путем сжигания, а 4000 км каналов осушивали территорию. [34] Засуха и закисление земель привели к плохому урожаю, и проект был заброшен в 1999 году. [35] Аналогичные проекты в Китае привели к огромной потере тропических болот и низинных болот из-за производства риса. [36]
Осушение, которое также увеличивает риск возгорания, может привести к дополнительным выбросам CO2 на 30–100 т/га/год, если уровень грунтовых вод понизится всего на 1 м. [37] Осушение торфяников, вероятно, является наиболее важной и долговременной угрозой для торфяников во всем мире, но особенно распространено в тропиках. [30]
Торфяники выделяют парниковый газ метан, который имеет сильный потенциал глобального потепления . Однако субтропические водно-болотные угодья показали высокое связывание CO2 на моль высвобождаемого метана, что является функцией, которая противодействует глобальному потеплению. [38] Предполагается, что тропические торфяники содержат около 100 Гт углерода, [39] [30] что соответствует более чем 50% углерода, присутствующего в виде CO2 в атмосфере. [2] Темпы накопления углерода в течение последнего тысячелетия были близки к 40 г C/м2 / год. [40]
Северные торфяники связаны с бореальным и субарктическим климатом. [42] Северные торфяники в основном были созданы в голоцене после отступления плейстоценовых ледников, но в отличие от них тропические торфяники намного старше. Общие запасы углерода в северном торфе оцениваются в 1055 Гт углерода. [43]
Из всех северных циркумполярных стран Россия имеет самую большую площадь торфяников, [42] и содержит самое большое торфяное болото в мире, Большое Васюганское болото . [44] Водно-болотные угодья Накаикеми на юго-западе Хонсю, Япония, имеют возраст более 50 000 лет и глубину 45 м. [2] Торфяники Филиппы в Греции, вероятно, имеют один из самых глубоких торфяных слоев, глубина которого составляет 190 м. [45]
Согласно Шестому оценочному докладу МГЭИК , сохранение и восстановление водно-болотных угодий и торфяников имеет большой экономический потенциал для сокращения выбросов парниковых газов, обеспечивая преимущества для адаптации, смягчения последствий и биоразнообразия. [46]
Водно-болотные угодья обеспечивают среду, в которой органический углерод хранится в живых растениях, мертвых растениях и торфе, а также преобразуется в углекислый газ и метан. Три основных фактора дают водно-болотным угодьям возможность изолировать и хранить углерод: высокая биологическая продуктивность, высокий уровень грунтовых вод и низкая скорость разложения. Для обеспечения обильного источника воды для водно-болотных угодий необходимы подходящие метеорологические и гидрологические условия. Полностью насыщенные водой почвы водно-болотных угодий позволяют проявляться анаэробным условиям, сохраняя углерод, но выделяя метан. [47]
Водно-болотные угодья составляют около 5-8% поверхности суши Земли, но содержат около 20-30% от 2500 Гт запасов углерода в почве планеты. [48] Торфяники содержат наибольшее количество органического углерода в почве из всех типов водно-болотных угодий. [49] Водно-болотные угодья могут стать источниками углерода, а не поглотителями, поскольку разложение, происходящее в экосистеме, выделяет метан. [47] Естественные торфяники не всегда оказывают измеримое охлаждающее воздействие на климат за короткий промежуток времени, поскольку охлаждающее воздействие секвестрации углерода компенсируется выбросом метана, который является сильным парниковым газом. Однако, учитывая короткий «срок жизни» метана (12 лет), часто говорят, что выбросы метана незначительны в течение 300 лет по сравнению с секвестрацией углерода в водно-болотных угодьях. В течение этого периода времени или меньше большинство водно-болотных угодий становятся как чистыми поглотителями углерода, так и радиационными поглотителями. Следовательно, торфяники действительно приводят к охлаждению климата Земли в течение более длительного периода времени, поскольку метан быстро окисляется и удаляется из атмосферы, в то время как атмосферный углекислый газ непрерывно поглощается. [50] На протяжении всего голоцена (последние 12 000 лет) торфяники были постоянными наземными поглотителями углерода и имели чистый охлаждающий эффект, поглощая от 5,6 до 38 граммов углерода на квадратный метр в год. В среднем, было подсчитано, что сегодня северные торфяники поглощают 20-30 граммов углерода на квадратный метр в год. [1] [51]
Торфяники изолируют вечную мерзлоту в субарктических регионах, тем самым задерживая таяние летом, а также вызывая образование вечной мерзлоты. [50] Поскольку глобальный климат продолжает теплеть, водно-болотные угодья могут стать основными источниками углерода, поскольку более высокие температуры вызывают более высокие выбросы углекислого газа. [52]
По сравнению с необработанными пахотными землями, водно-болотные угодья могут поглощать примерно в два раза больше углерода. Поглощение углерода может происходить как в искусственных, так и в естественных водно-болотных угодьях. Оценки потоков парниковых газов из водно-болотных угодий показывают, что естественные водно-болотные угодья имеют более низкие потоки, но искусственные водно-болотные угодья имеют большую способность поглощать углерод. Способность водно-болотных угодий поглощать углерод может быть улучшена с помощью стратегий восстановления и защиты, но потребуется несколько десятилетий, чтобы эти восстановленные экосистемы стали сопоставимы по хранению углерода с торфяниками и другими формами естественных водно-болотных угодий. [47]
Исследования подчеркивают важную роль торфяников в сохранении биоразнообразия и гидрологической стабильности. Эти экосистемы являются уникальными местами обитания для различных видов , включая определенных насекомых и земноводных , и действуют как естественные водохранилища , выпуская воду в засушливые периоды для поддержания близлежащих пресноводных экосистем и сельского хозяйства . [5]
Обмен углеродом между торфяниками и атмосферой является актуальной проблемой во всем мире в области экологии и биогеохимических исследований. [2] Осушение торфяников для сельского и лесного хозяйства привело к выбросу большого количества парниковых газов в атмосферу, в первую очередь углекислого газа и метана. Позволяя кислороду проникать в торфяную колонну внутри болота, осушение нарушает баланс между накоплением и разложением торфа, а последующее окислительное разложение приводит к выбросу углерода в атмосферу. [53] Таким образом, осушение болот для сельского хозяйства превращает их из чистых поглотителей углерода в чистых источников углерода. [1] Хотя было замечено, что выбросы метана из болот уменьшаются после осушения, [20] общая величина выбросов от осушения торфяников часто больше, поскольку темпы накопления торфа низкие. Углерод торфяников был описан как «невосстановимый», что означает, что в случае потери из-за осушения он не может быть восстановлен в течение временных масштабов, имеющих отношение к смягчению последствий изменения климата. [54] [55]
При таком подходе, который сохраняет гидрологическое состояние болота, антропогенное использование ресурсов болот может избежать значительных выбросов парниковых газов . Однако продолжающееся осушение приведет к увеличению выбросов углерода, что будет способствовать глобальному потеплению. По оценкам, в 2016 году на осушенные торфяники приходится около 10% всех выбросов парниковых газов в сельском и лесном хозяйстве. [3]
Пальмовое масло все больше становится одной из крупнейших культур в мире. По сравнению с альтернативами, пальмовое масло считается одним из самых эффективных источников растительного масла и биотоплива , требуя всего 0,26 гектара земли для производства 1 тонны масла. [56] Таким образом, пальмовое масло стало популярной товарной культурой во многих странах с низким уровнем дохода и предоставило экономические возможности для сообществ. Поскольку пальмовое масло является ведущим экспортным товаром в таких странах, как Индонезия и Малайзия, многие мелкие фермеры добились экономического успеха на плантациях пальмового масла. Однако земли, выбранные для плантаций, как правило, являются значительными хранилищами углерода, которые способствуют развитию биоразнообразных экосистем. [57]
Плантации масличной пальмы заменили большую часть лесных торфяников в Юго-Восточной Азии. По нынешним оценкам, к 2006 году 12,9 млн га или около 47% торфяников в Юго-Восточной Азии были обезлесены. [58] В своем естественном состоянии торфяники заболочены с высоким уровнем грунтовых вод, что делает почву неэффективной. [ необходимо уточнение ] [56] Чтобы создать жизнеспособную почву для плантаций, болота в тропических регионах Индонезии и Малайзии осушаются и расчищаются.
Леса торфяников, вырубленные для производства пальмового масла, служат надземными и подземными хранилищами углерода, содержащими не менее 42 069 миллионов метрических тонн (Мт) почвенного углерода. [58] Эксплуатация этих земель вызывает множество экологических проблем, а именно увеличение выбросов парниковых газов , риск пожаров и сокращение биоразнообразия. Выбросы парниковых газов для пальмового масла, высаженного на торфяниках, оцениваются в эквиваленте от 12,4 (лучший случай) до 76,6 т CO 2 /га (худший случай). [56] Тропические торфяники, преобразованные в плантации пальмового масла, могут оставаться чистым источником углерода в атмосферу через 12 лет. [59]
В своем естественном состоянии торфяники устойчивы к пожарам. Осушение торфяников для плантаций пальмового масла создает сухой слой горючего торфа. Поскольку торф содержит много углерода, пожары, происходящие на поврежденных торфяниках, выбрасывают в воздух огромные объемы как углекислого газа, так и токсичного дыма. Эти пожары увеличивают выбросы парниковых газов, а также ежегодно приводят к тысячам смертей. [ необходима цитата ]
Сокращение биоразнообразия из-за вырубки лесов и осушения делает эти экосистемы более уязвимыми и менее устойчивыми к изменениям. Однородные экосистемы подвергаются повышенному риску экстремальных климатических условий и имеют меньше шансов восстановиться после пожаров.
.jpg/1280px-Unseasonal_peat_fire_in_Russia_(Copernicus).jpg)
Некоторые торфяники высыхают из-за изменения климата . [60] Осушение торфяников из-за климатических факторов также может увеличить риск пожаров, представляя дополнительный риск выброса углерода и метана в атмосферу. [3] Из-за их естественно высокого содержания влаги нетронутые болота, как правило, имеют низкий риск возгорания. Высыхание этого заболоченного состояния означает, что растительность с высоким содержанием углерода становится уязвимой для огня. Кроме того, из-за дефицита кислорода в растительности торфяные пожары могут тлеть под поверхностью, вызывая неполное сгорание органического вещества и приводя к экстремальным выбросам. [3]
В последние годы количество лесных пожаров на торфяниках значительно возросло во всем мире, особенно в тропических регионах. Это можно объяснить сочетанием более сухой погоды и изменений в землепользовании, которые включают дренаж воды из ландшафта. [1] Эта результирующая потеря биомассы из-за сгорания привела к значительным выбросам парниковых газов как в тропических, так и в бореальных/умеренных торфяниках. [61] Прогнозируется, что пожары станут более частыми с потеплением и высыханием глобального климата. [2]
Конвенция ООН о биологическом разнообразии выделяет торфяники как ключевые экосистемы, которые необходимо сохранять и защищать. Конвенция требует от правительств всех уровней представлять планы действий по сохранению и управлению водно-болотными угодьями. Водно-болотные угодья также защищены Рамсарской конвенцией 1971 года . [3]
Часто восстановление осуществляется путем блокирования дренажных каналов в торфяниках и предоставления возможности естественной растительности восстановиться. [62] Проекты по восстановлению, проводимые в Северной Америке и Европе, обычно сосредоточены на повторном заболачивании торфяников и восстановлении растительности местных видов. Это позволяет смягчить выбросы углерода в краткосрочной перспективе, прежде чем новый рост растительности обеспечит новый источник органического мусора для подпитки образования торфа в долгосрочной перспективе. [3] ЮНЕП поддерживает восстановление торфяников в Индонезии. [63]
Добыча торфа запрещена в Чили с апреля 2024 года. [64]
Глобальная инициатива по торфяникам — это проект ведущих экспертов и учреждений, созданный в 2016 году 13 членами-основателями на Конференции Сторон РКИК ООН в Марракеше, Марокко. [65] Миссия инициативы — защищать и сохранять торфяники как крупнейший в мире наземный источник органического углерода и предотвращать его выбросы в атмосферу.
Члены Инициативы работают вместе в рамках своих соответствующих областей знаний для улучшения сохранения, восстановления и устойчивого управления торфяниками. Таким образом, Инициатива вносит вклад в несколько Целей устойчивого развития (ЦУР), сохраняя запасы углерода в земле ( ЦУР 13 ), избегая воздействия на здоровье, связанного с серьезным загрязнением воздуха от сжигания осушенных торфяников ( ЦУР 3 ), защищая связанные с водой экосистемы и способствуя улучшению качества воды (ЦУР 6), а также обеспечивая сохранение экосистем и находящихся под угрозой исчезновения видов, защищая жизнь на суше ( ЦУР 15 ). [66]{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка ){{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )
