帖子:人类活动威胁世界的富含碳的泥炭地

泥炭地是与其他生态系统。不断饱和,湿地土壤是荒凉的许多植物和树木,然而他们富含碳。

但是世界的泥炭地在多个方面正受到威胁。从气候变暖和海平面上升到土地利用变化和野火,令人不安的泥炭地生态系统风险将长期持有的碳释放到大气中。

在我们最近的一篇论文,发表在自然气候变化,我们回顾科学文献和调查专家探讨的最大风险本世纪全球泥炭地和他们的潜在影响。

为什么泥炭地碳富有吗?

泥炭地土壤的关键特性是饱和。在土壤和植物根系水排除氧气需要氧气的功能。这使得泥炭地困难环境对植物生存。

因此,高纬度地区泥炭地是由莎草和苔藓,能很好地适应这些“缺氧”条件。与此同时,树木更难生存。

在热带泥炭地,然而,一个完整的树冠可以开发上面的泥炭地土壤树林发现策略应对缺氧。其中一个应对机制是“不定根”——根树枝挂在到达土壤之前获得氧气。植物通常可以找到一种方法来扩大即使在最荒凉的地方。

同时,地下土壤中缺乏氧气减缓的过程看到微生物分解有机物。无氧分解产生甲烷,这就是为什么泥炭地是自然的甲烷排放。

最终,经济放缓意味着碳输入土壤-植物光合作用超过输出分解和土壤碳积累。换句话说,泥炭地在原始状态是自然的碳“汇”,因为它们从大气中吸收二氧化碳。

这泥炭地土壤碳年复一年地积累缓慢。几千年来,世界各地已导致深泥炭沉积——有时超过10米的深度。

总体而言,全球泥炭地包含在碳的两倍世界上所有的树的总和。尽管只有覆盖3%地球陆地表面的泥炭地存储在全球土壤碳的25%的股票。这些估计不同——之间4000亿和1万亿吨碳总,但事实是,泥炭地是巨大的碳储存。

“灰姑娘”的生态系统

泥炭地在历史上被认为是徒劳的、贫瘠的风景——即使是不健康的和危险的。这导致了推动“改善”——换句话说,消耗他们,使他们更“富有成效的”景观,为人类提供食物和燃料。

排水允许氧气回到泥炭土壤,导致快速分解“有氧”。结果,排干泥炭地通常成为碳源,也难以成立。大约15%的泥炭地在世界范围内被认为是处于退化状态——这增加英国80%的泥炭地。

排干泥炭地的管理实践没有承认他们所提供的生态系统服务。这不仅是在固碳方面,而且在生物多样性方面,提供水和食物,作为文化重要的景观和记录过去的环境。

很多人依赖于上游泥炭地的饮用水,为例。是时候转变我们的观念的泥炭地的荒凉,贫瘠的空间意识到它们为人类和地球上的生命提供许多好处。

也许,不像人类容易欣赏的重要性和美丽泥炭地相比,说,森林。但大多数的地下泥炭地发生,我们无法看到所有这些过程发生。这就是为什么生态系统被称为“灰姑娘”的生态系统,它的美和福利是隐藏的发现。

然而,所有需要蹲下来更仔细地检查泥炭藓或者一个食虫植物爱上泥炭地。

全球变暖与泥炭地

仍然存在很多争论泥炭地将如何应对气候变化。幸运的是,有信息存储在泥炭地记录本身,我们可以提取找出泥炭地回应气候变化在过去。

每一年,随着新层的泥炭沉积,土壤捕获的碎片环境条件的证据。这些可以在形式的花粉,留有遗嘱的变形虫,碳和氧同位素比率。科学家可以通过土壤钻和提取核心检索过去泥炭沉积的时间表。

这些古气候研究表明,高纬度地区泥炭地与气候变暖可能会提高其下沉能力——也就是说,他们将会更快地积累碳随着温度的增加(假设他们不退化)。

这意味着他们是我们称之为“负反馈”——应对气候变暖的影响,减少进一步变暖。

然而,这可能是唯一真正的高纬度地区,气候变暖将导致更长的生长季长度和更大的碳输入光合作用。微生物分解与气候变暖也会增加,但目前的研究数据表明,植物光合作用将增加更多。

这可能不是在热带地区,尽管我们无法确定这是热带泥炭地是可以理解的。但我们的研究表明,总体而言,如果保留泥炭地,他们可以帮助我们缓解气候变化。

另一个问题是气候如何影响泥炭地分布。整个泥炭地碳汇将受影响的不只是他们积累碳多快,但这些生态系统有多广阔。

泥炭地程度将受到气候的影响,更具体地说,它将取决于有足够的水分来保持土壤饱和。有不确定性的程度如何泥炭地在未来将会改变,但是,就像许多其他生态系统,他们可能会改变他们的分布向北,如果足够多的水分。

总的来说,气候变化可能会增加的碳汇能力泥炭地,特别是在高纬度地区,和改变泥炭地分布的方式我们无法预测,所以不确定性仍然存在。

泥炭地的未来

不仅仅是气候变化,将决定未来命运的沼泽。下图显示了一些其他代理的变化也可能扮演一个角色——包括土地利用变化、大气污染和火灾。

在最近的一篇论文中,我们收集了从专家审查意见泥炭地泥炭地碳汇如何改变了在全新世(~ 10000年)人类世(最近),以及它是如何在未来可能会改变。

专家们的意见各不相同,但总的来说,他们认为泥炭地将从整个碳汇本世纪来源——主要是由于气候变化和人类的影响在热带泥炭地的影响。

然而,了解泥炭地将改变限制因素之一是,他们目前不包括在地球系统模型(esm),科学家们用气候变化预测。

这是因为他们通常不被视为一个重要的角色在碳循环。部分原因是泥炭地缓慢碳汇——建立一个需要数千年泥炭地,但也经常被认为是“惰性”碳储存。

然而,我们现在知道,这些大型碳商店并不稳定。例如,我们已经看到大泥炭火灾东南亚,俄罗斯和其他北方地区,如英国。我们也知道过程,如火烧动员泥炭碳和释放回大气。

因此,我们需要考虑在esm泥炭地泥炭地的命运更好地预测和气候变化。

挑战和机遇

最近,已经有越来越多的科学家和医生的兴趣自然气候解决方案——通过保护方法来消除大气中的CO2,恢复或提高土地管理行为。

研究凸显了泥炭地的重要性作为一个关键的选择。例如,一个研究估计泥炭地的全球温室气体保存潜在恢复——只有计数泥炭地负面影响的土地利用变化——类似于最乐观的封存潜力来自农业土壤。换句话说,避免排放泥炭地很可能是最重要的一个自然气候解决方案给我们。

然而,泥炭碳动力学的转移到气候政策和管理领域仍处于萌芽阶段。此外,矛盾的研究已经开始来出现——特别是周围最近的更改泥炭地碳积累的潜力。

我们需要一个更好的理解的泥炭地碳动力学-尤其是热带泥炭地,以确保良好的土地利用决策和预测未来的变化直接关系到政策的碳封存。

我们的论文的关键信息是,泥炭地生态系统至关重要,他们为我们提供水和持有大量的碳,我们想保持完好无损。因此,我们有责任找到管理的方法,适用于人类和地球。