stringtranslate.com

Торфяно-болотный лес

Спутниковый снимок острова Борнео от 19 августа 2002 года, на котором виден дым от горящих лесов на торфяных болотах.


Торфяные болотные леса — это влажные тропические леса , где заболоченная почва не позволяет мертвым листьям и древесине полностью разлагаться. Со временем это создает толстый слой кислого торфа . [1] Большие площади этих лесов вырубаются высокими темпами.

Леса на торфяных болотах обычно окружены низинными дождевыми лесами на хорошо дренированных почвах, а также мангровыми лесами с солоноватой или соленой водой вблизи побережья.

Они являются своего рода торфяниками , которые хранят и накапливают огромное количество углерода в виде органического вещества почвы — гораздо больше, чем содержат леса на минеральной почве (т. е. не торфяники). Образование торфа является естественным поглотителем углерода ; поскольку разложение органического вещества происходит медленнее, чем скорость его производства, излишки накапливаются в виде торфа. Их стабильность имеет важные последствия для изменения климата ; они являются одними из крупнейших приповерхностных запасов наземного органического углерода. [2] Тропические торфяные болотные леса, которые имеют экологическое значение, являются одним из наиболее находящихся под угрозой, но при этом наименее изученных и наименее понятых биотипов.

С 1970-х годов вырубка лесов и осушение тропических торфяных болот значительно возросли в Юго-Восточной Азии. [3] Кроме того, засуха и масштабные пожары, вызванные Эль-Ниньо-Южным колебанием (ENSO), ускоряют опустошение торфяников. Торфяные пожары, осушение и вырубка лесов усиливают разложение органического вещества почвы, увеличивая выбросы накопленного углерода в атмосферу в виде углекислого газа . [4]

Тропические торфяные болота являются домом для тысяч животных и растений, включая множество редких и находящихся под угрозой исчезновения видов, таких как орангутан и суматранский тигр , чьи места обитания находятся под угрозой из-за вырубки лесов на торфяниках. [5]

Распределение

Тропические торфяные экосистемы встречаются в трех регионах: Центральной Америке, Африке и Юго-Восточной Азии. [2] Около 62% тропических торфяных земель мира находятся в Индо-Малайской области (80% в Индонезии , 11% в Малайзии , 6% в Папуа-Новой Гвинее и небольшие участки в Брунее , Вьетнаме , Филиппинах и Таиланде ). [6] [7] Торф в Индонезии распространен на трех островах: Суматре (8,3 млн га), Калимантане (6,3 млн га) и Папуа (4,6 млн га). [8] 36% тропического торфа мира находится в центральной части бассейна реки Конго в Африке. [9]

Формирование

Тропический торф образуется на низменных участках, таких как дельты рек , поймы или мелкие старицы . Процесс формирования обычно следует за гидросерными сукцессионными этапами, [1] [10] где пруды или затопленные области эвтрофируются водными растениями, затем трансформируются в заболоченные болота с травами или кустарниками, и в конечном итоге образуют лес, который продолжает расти и накапливаться. [10] Торф, расположенный на окаймляющих участках куполов между куполами, может образовываться посредством бокового расширения. [10] [11] Это накопление торфа часто образует выпуклую форму, называемую куполом, которая может подниматься до 4 м (13 футов) на прибрежном торфе и до 18 м (59 футов) на внутреннем торфе. [1] В начале своего формирования торф в основном является топогенным или минеротрофным, получая большое количество питательных веществ из рек или грунтовых вод . По мере того, как торф уплотняется и купол становится выше, верхняя часть торфа больше не подвержена влиянию реки или грунтовых вод, вместо этого они становятся омбротрофными , получая воду исключительно из осадков [8] [10] Вложение только из дождя приводит к низкому содержанию питательных веществ и минералов, особенно кальция. Таким образом, торф становится очень кислым и способен поддерживать только низкое биоразнообразие и чахлый лес.

Юго-Восточная Азия

Внутренние и прибрежные торфа сильно различаются по возрасту, где прибрежные торфа образовались в середине голоцена , около 8000 лет назад. [12] Внутренние торфа образовались гораздо раньше, в позднем плейстоцене, более 26000 лет назад. [13] Прибрежное образование торфа сильно зависит от повышения уровня моря с сильным накоплением около 8-4000 лет назад, когда Эль-Ниньо менее интенсивно. [14] Поскольку Зондский шельф тектонически стабилен, изменение уровня моря в этой области зависит только от эвстатического уровня моря , а во время ледникового периода пролив Каримата высох, в результате чего Азиатский полуостров, Суматра , Борнео и Ява стали соединены. [15] После последнего ледникового максимума эта береговая линия сместилась вглубь суши, поскольку ледяной покров растаял, и, наконец, достигла уровня современной береговой линии около 8500 лет назад. Таким образом, самый старый возраст прибрежного торфа в этом регионе составляет менее 8500 лет. [16]

На формирование внутреннего торфа сильно влияет климат, при этом повышение уровня моря не оказывает никакого влияния, поскольку он расположен на высоте около 15–20 м (49–66 футов) над уровнем моря, где последняя запись о более высоком уровне моря была сделана около 125 000 лет назад, когда уровень моря был на 6 м выше современного уровня. [17] Керны торфа из Себангау , Южный Калимантан, показывают медленный рост в 0,04 мм/год около 13 000 лет назад, когда климат был холоднее, затем ускорился до 2,55 мм/год около 9 900 лет назад в более теплом раннем голоцене, затем снова замедлился до 0,23–0,15 мм/год во время интенсивного Эль-Ниньо. [18] Похожая картина наблюдается в кернах из Сентарума, Западный Калимантан , где торф показывает более медленный рост около 28-16000 BP, 13-3000 BP и 5-3000 BP. [19] В то время как более медленный рост от 28 до 16000 BP и 5-3000 BP объясняется более сухим климатом в этот период из-за события Генриха I и возникновения Эль-Ниньо . [20] [21]

Экология

Торфяно-болотный лес на Калимантане

Торфяные болотные леса — необычные экосистемы, в которых деревья достигают высоты 70 м (230 футов) в экорегионах Юго-Восточной Азии — что сильно отличается от торфяников северных умеренных и бореальных зон (где преобладают сфагновые мхи, травы, осоки и кустарники). [10] Губчатые, нестабильные, заболоченные, анаэробные слои торфа могут достигать глубины 20 м (66 футов) с низким pH (pH 2,9–4) и низким содержанием питательных веществ, а лесная подстилка сезонно затапливается. [22] Вода окрашивается в темно-коричневый цвет из-за танинов , которые выщелачиваются из опавших листьев и торфа — отсюда и название болота с черной водой . В сухой сезон торф остается заболоченным, и среди деревьев остаются лужи. Уровень воды на торфе обычно составляет 20 см (7,9 дюйма) ниже поверхности. [1] Однако во время сильного Эль-Ниньо уровень воды может упасть до 40 см (16 дюймов) ниже поверхности и увеличить риск ожогов. [12]

Торфяной лес содержит большое количество углерода из-за своей почвенной природы, классифицируемой как гистосоли с характеристиками высокого содержания органического материала (70–99%). [10] [23] Этот углеродный пул стабилизируется низкой температурой на умеренном торфе и заболачиванием на тропическом торфе. Нарушения, которые изменяют температуру или содержание воды в торфе, высвобождают этот сохраненный углерод в атмосферу, усугубляя антропогенное изменение климата. [14] Оценка содержания углерода в тропическом торфе колеблется от 50  Гт углерода [14] до 88 Гт углерода. [2]

В Индонезии

Торфяной болотный лес на Борнео

Леса торфяных болот изначально представляли собой основные экосистемы в Индонезии и занимали площадь от 16,5 до 27 миллионов гектаров. В своем первоначальном состоянии леса торфяных болот Индонезии ежегодно высвобождали от 0,01 до 0,03 Гт углерода. Однако в последние годы эти важные экосистемы были сокращены из-за вырубки лесов, осушения и перевода в сельскохозяйственные угодья и других видов деятельности. Таким образом, их нынешний статус как систем поглощения углерода также значительно снизился. Понимание глобальной важности торфа (и, следовательно, срочности поддержания лесов торфяных болот) и выявление альтернативных способов сделать эти территории продуктивными экологически безопасным и устойчивым образом должны иметь высокий приоритет как среди ученых, так и среди политиков. [24]

Проблема

За последнее десятилетие в рамках проекта Mega Rice Project (MRP) правительство Индонезии осушило более 1 миллиона гектаров лесов торфяных болот Борнео для перевода их в сельскохозяйственные земли. В период с 1996 по 1998 год было прорыто более 4000 километров дренажных и ирригационных каналов, а вырубка лесов ускорилась отчасти из-за законной и незаконной вырубки леса , а отчасти из-за сжигания. Водные каналы, а также дороги и железные дороги, построенные для законного лесного хозяйства, открыли регион для незаконного лесного хозяйства. В районе MRP лесной покров сократился с 64,8% в 1991 году до 45,7% в 2000 году, и с тех пор вырубка продолжается. Похоже, что почти все пригодные для продажи деревья теперь удалены с территорий, охваченных MRP. Произошло не то, что ожидалось: каналы осушили торфяные леса, а не оросили их. Там, где леса часто затапливались на глубину до 2 метров в сезон дождей, теперь их поверхность сухая в любое время года. Правительство Индонезии теперь отказалось от MRP.

Исследование Европейского космического агентства показало, что в 1997 году в результате сжигания торфа и растительности в Индонезии в атмосферу было выброшено до 2,57 млрд тонн углерода. Это эквивалентно 40% среднегодовых мировых выбросов углерода от ископаемого топлива и внесло значительный вклад в самый большой годовой прирост концентрации CO 2 в атмосфере , обнаруженный с момента начала регистрации в 1957 году. [25] Кроме того, пожары 2002–2003 годов выделили в атмосферу от 200 миллионов до 1 миллиарда тонн углерода.

В настоящее время Индонезия является третьим по величине источником выбросов углерода в мире, во многом из-за уничтожения ее древних лесов на торфяных болотах.

Индонезия содержит 50% тропических торфяных болот и 10% засушливых земель в мире. Они имеют потенциал играть важную роль в смягчении глобального потепления и изменения климата в рамках программы сокращения выбросов от обезлесения и деградации лесов (REDD). Вместо сокращения обезлесения — с точки зрения получения углеродных кредитов от инициатив REDD — сохранение и восстановление торфяников являются более эффективными мероприятиями из-за гораздо большего сокращения выбросов, достижимого на единицу площади, и гораздо меньших связанных с этим альтернативных издержек. [26]

Консервация и сохранение

Попытки сохранить тропические торфяные болотные леса были минимальными по сравнению с широко распространенным воздействием и опустошением коммерческой вырубки леса; в Сараваке вырубка леса продолжается и планируется ее усиление в Брунее. Один из планов природоохранной неправительственной организации Borneo Orangutan Survival заключается в сохранении торфяного болотного леса Мавас с использованием комбинации углеродного финансирования и обмена долгов на природу . Около 6% первоначальной площади торфяных лесов находится на охраняемых территориях, крупнейшими из которых являются национальные парки Танджунг-Путинг и Сабангау .

Основными причинами вырубки лесов в Индонезии по-прежнему остаются производство пальмового масла (см. производство пальмового масла в Индонезии ) и незаконная вырубка леса, которая продолжается в таких районах, как Южная Суматра. Исследование, проведенное Университетом Мухаммадии в Палембанге в 2008 году, показало, что через 25 лет большая часть естественных лесов будет истощена из-за незаконной вырубки леса. Проекты REDD направлены на борьбу с вырубкой лесов и защиту лесов от вторжения сельского хозяйства, что приносит пользу биоразнообразию и улучшает качество окружающей среды в близлежащих деревнях. [27]

Чтобы противостоять уничтожению мангровых зарослей и неустойчивому расширению производства пальмового масла на торфяниках Индонезии, такие организации, как Wetlands International , работают с правительством Индонезии над улучшением политики и пространственного планирования. Они взаимодействуют с индустрией производства пальмового масла, продвигая лучшие методы управления в тропических лесах на торфяных болотах и ​​обеспечивая участие местных общин, которые не осведомлены об управлении природными ресурсами. На местах они работают с общинами над восстановлением мангровых зарослей и торфяников.

Нарушение среды обитания, вызванное вырубкой леса, как было показано, влияет на плотность орангутангов в смешанном болотном лесу. Наличие очень большой, самоподдерживающейся популяции орангутангов в этом регионе подчеркивает срочность большей защиты лесов торфяных болот Калимантана в свете недавней и быстрой деградации среды обитания. [28]

В Малайзии

Долгое время предполагалось, что торф, лежащий в основе тропических лесов торфяных болот, накапливается, потому что экстремальные условия (заболоченные, бедные питательными веществами, анаэробные и кислые) препятствуют микробной активности. Исследования в тропическом малазийском торфяном болоте (лес торфяного болота Северного Селангора) показали, что хотя склерофильные , токсичные листья эндемичных растений торфяных лесов ( Macaranga pruinosa , Campnosperma coriaceum , Pandanus atrocarpus , Stenochlaena palustris ) едва разлагались бактериями и грибками, листья M. tanarius , другого вида растений, почти полностью разложились через год. Таким образом, именно внутренние свойства листьев (которые являются адаптациями для сдерживания травоядных в среде с низким содержанием питательных веществ) препятствуют микробному распаду. [29]

Экорегионы

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd Андерсон, JAR (1963). «Структура и развитие торфяных болот Саравака и Бурунея». Журнал тропической географии . 18 : 7–16.
  2. ^ abc Page, Susan E.; Rieley, John O.; Banks, Christopher J. (1 февраля 2011 г.). «Глобальное и региональное значение углеродного пула тропических торфяников». Global Change Biology . 17 (2): 798–818. Bibcode :2011GCBio..17..798P. doi : 10.1111/j.1365-2486.2010.02279.x . ISSN  1365-2486. S2CID  86121682.
  3. ^ Мурдиярсо, Даниэль; Лиллесков, Эрик; Колка, Рэнди (1 апреля 2019 г.). «Тропические торфяники в осаде: необходимость в политике и стратегиях, основанных на фактических данных». Стратегии смягчения последствий и адаптации к глобальным изменениям . 24 (4): 493–505. doi : 10.1007/s11027-019-9844-1 . ISSN  1573-1596.
  4. ^ Белл, Лорен (20 июля 2014 г.). «Что такое торфяное болото и почему меня это должно волновать?». Mongabay Environmental News . Получено 19 сентября 2023 г.
  5. ^ "Peatland Treasures – Wetlands International". wetlands.org . Получено 15 апреля 2018 г. .
  6. ^ Rieley JO, Ahmad-Shah AA Brady MA (1996) The spread and nature of tropical petat swamps. В: Maltby E, Immirzi CP, Safford RJ (eds) Tropical lowland peatlands of Southeast Asia, материалы семинара по комплексному планированию и управлению тропическими низинными торфяниками, состоявшегося в Cisarua, Индонезия, 3–8 июля 1992 г. IUCN, Gland, Switzerland
  7. ^ Page SE, Rieley JO, Wüst R (2006) Низинные тропические торфяники Юго-Восточной Азии В: Martini IP, Martínez Cortizas A, Chesworth W (ред.) Торфяники: эволюция и записи изменений окружающей среды и климата. Elsevier BV стр. 145-172
  8. ^ ab Page, SE; Rieley, JO; Shotyk, Ø W.; Weiss, D. (29 ноября 1999 г.). «Взаимозависимость торфа и растительности в тропическом торфяном болотном лесу». Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences . 354 (1391): 1885–1897. doi :10.1098/rstb.1999.0529. ISSN  0962-8436. PMC 1692688 . PMID  11605630. 
  9. ^ Крези, Барт; Дарджи, Грета С.; Эванго, Корнель EN; Митчард, Эдвард Т.А.; Эмба Б., Овиде; Каньяма Т., Джозеф; Бола, Пьер; Нджанго, Жан-Боско Н.; Гиркин, Николай Т.; Боко, Янник Э.; Ифо, Саспенс А.; Хубау, Ванн; Зейденстикер, Дирк; Батумике, Родриг; Имани, Жерар (21 июля 2022 г.). «Картирование толщины торфа и запасов углерода в центральном бассейне Конго с использованием полевых данных». Природа Геонауки . 15 (8): 639–644. дои : 10.1038/s41561-022-00966-7 . hdl : 10023/26809 . ISSN  1752-0908.
  10. ^ abcdef Cameron, CC; Esterle, JS; Palmer, CA (1989). «Геология, ботаника и химия отдельных торфообразующих сред умеренных и тропических широт». International Journal of Coal Geology . 12 (1–4): 105–156. Bibcode : 1989IJCG...12..105C. doi : 10.1016/0166-5162(89)90049-9.
  11. ^ Клингер, Л. Ф. (1996). «Миф о классической гидросерической модели болотной сукцессии». Arctic and Alpine Research . 28 (1): 1–9. doi :10.2307/1552080. JSTOR  1552080. S2CID  56423055.
  12. ^ ab Wösten, JHM; Clymans, E.; Page, SE; Rieley, JO; Limin, SH (2008). «Взаимоотношения торфа и воды в экосистеме тропических торфяников в Юго-Восточной Азии». CATENA . 73 (2): 212–224. Bibcode :2008Caten..73..212W. doi :10.1016/j.catena.2007.07.010.
  13. ^ Anshari, G. (2001). "Пыльца и древесный уголь позднего плейстоцена и голоцена из леса торфяного болота, заповедник дикой природы озера Сентарум, Западный Калимантан, Индонезия". Палеогеография, палеоклиматология, палеоэкология . 171 (3–4): 213–228. Bibcode : 2001PPP...171..213A. doi : 10.1016/S0031-0182(01)00246-2.
  14. ^ abc Yu, Z.; Loisel, J.; Brosseau, DP; Beilman, DW; Hunt, Se J. (2010). "Глобальная динамика торфяников со времени последнего ледникового максимума". Geophysical Research Letters . 37 (13): n/a. Bibcode : 2010GeoRL..3713402Y. doi : 10.1029/2010gl043584 .
  15. ^ Смит, Д. Э.; Харрисон, С.; Фирт, К. Р.; Джордан, Дж. Т. (2011). «Ранний подъем уровня моря в голоцене». Quaternary Science Reviews . 30 (15–16): 1846–1860. Bibcode : 2011QSRv...30.1846S. doi : 10.1016/j.quascirev.2011.04.019.
  16. ^ Доммейн, Р.; Коувенберг, Дж.; Йостен, Х. (2011). «Развитие и секвестрация углерода тропических торфяных куполов в Юго-Восточной Азии: связи с изменениями уровня моря после ледникового периода и изменчивостью климата в голоцене». Quaternary Science Reviews . 30 (7–8): 999–1010. Bibcode : 2011QSRv...30..999D. doi : 10.1016/j.quascirev.2011.01.018.
  17. ^ Вудрофф, С.А.; Хортон, Б.П. (2005). «Изменения уровня моря в голоцене в Индо-Тихоокеанском регионе». Журнал азиатских наук о Земле . 25 (1): 29–43. Bibcode : 2005JAESc..25...29W. CiteSeerX 10.1.1.693.8047 . doi : 10.1016/j.jseaes.2004.01.009. 
  18. ^ Page, SE; Wűst, RAJ; Weiss, D.; Rieley, JO; Shotyk, W.; Limin, SH (2004). «Данные о накоплении углерода в позднем плейстоцене и голоцене и изменении климата в экваториальном торфянике (Калимантан, Индонезия): последствия для прошлой, настоящей и будущей динамики углерода». Journal of Quaternary Science . 19 (7): 625–635. Bibcode :2004JQS....19..625P. doi :10.1002/jqs.884. S2CID  128632271.
  19. ^ Anshari, G.; Peter Kershaw, A.; Van Der Kaars, S.; Jacobsen, G. (2004). «Изменение окружающей среды и динамика торфяных лесов в районе озера Сентарум, Западный Калимантан, Индонезия». Journal of Quaternary Science . 19 (7): 637–655. Bibcode : 2004JQS....19..637A. doi : 10.1002/jqs.879. S2CID  129462980.
  20. ^ Партин, Дж. У.; Кобб, К. М.; Адкинс, Дж. Ф.; Кларк, Б. и Фернандес, Д. П. (2007). «Тенденции тысячелетнего масштаба в гидрологии теплого бассейна западной части Тихого океана с момента последнего ледникового максимума». Nature . 449 (7161): 452–5. Bibcode :2007Natur.449..452P. doi :10.1038/nature06164. PMID  17898765. S2CID  128764777.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  21. ^ Gagan, MK; Hendy, EJ; Haberle, SG; Hantoro, WS (2004). «Постледниковая эволюция Индо-Тихоокеанского теплого бассейна и Эль-Ниньо-Южная осцилляция». Quaternary International . 118–119: 127–143. Bibcode : 2004QuInt.118..127G. doi : 10.1016/S1040-6182(03)00134-4.
  22. ^ Юл, CM (2010). «Потеря биоразнообразия и функционирование экосистем в индо-малайских торфяных болотных лесах». Биоразнообразие и сохранение . 19 (2): 393–409. doi :10.1007/s10531-008-9510-5. S2CID  21924837.
  23. ^ Couwenberg, J.; Dommain, R.; Joosten, H. (2009). «Потоки парниковых газов из тропических торфяников в юго-восточной Азии». Global Change Biology . 16 (6): 1715–1732. doi :10.1111/j.1365-2486.2009.02016.x. S2CID  86148666.
  24. ^ Соренсен, Ким В. (сентябрь 1993 г.). Торфяные болотные леса Индонезии и их роль в качестве поглотителя углерода.
  25. ^ Page, Susan E.; Siegert, Florian; Rieley, John O.; Boehm, Hans-Dieter V.; Jaya, Adi; Limin, Suwido (2002). «Количество углерода, выделившегося из торфяных и лесных пожаров в Индонезии в 1997 году». Nature . 420 (6911): 61–65. Bibcode :2002Natur.420...61P. doi :10.1038/nature01131. ISSN  1476-4687. PMID  12422213. S2CID  4379529.
  26. ^ Mathai, J. (5 октября 2009 г.). Видение REDD вместо вырубки лесов.
  27. ^ Priyambodo, RH, ред. (21 марта 2011 г.). «Торфяные леса Род-Айленда могут играть важную роль в изменении климата». Antaranews.com . Antara .
  28. ^ Хирано, Такаши. (29 ноября 2006 г.). Баланс углекислого газа в тропическом торфяном болотном лесу на Калимантане, Индонезия.
  29. ^ Юл, Кэтрин М. (22 июня 2008 г.). Разложение опавших листьев в тропическом торфяном болотном лесу на полуострове Малайзия.
  30. ^ Льюис, Саймон Л.; Ифо, Саспенс А.; Боко, Янник Э.; Пейдж, Сьюзан Э.; Митчард, Эдвард ТА; Майлз, Лера; Рейден, Тим Дж.; Лоусон, Ян Т.; Дарджи, Грета К. (16 января 2018 г.). «Торфяники бассейна Конго: угрозы и приоритеты сохранения» (PDF) . Стратегии смягчения последствий и адаптации к глобальным изменениям . 24 (4): 669–686. doi : 10.1007/s11027-017-9774-8 . ISSN  1573-1596.

Внешние ссылки