Лесные почвы после урагана теряют много углерода

Из-за микробной деградации и эрозии гумус и, следовательно, углерод теряются, и появляется горная порода. Фото: Матиас Майер

Лесные почвы хранят большое количество органического углерода. Когда бури опустошают лес, этот углерод теряется, и большая его часть попадает в атмосферу в виде CO ₂ .  Исследование  Швейцарского федерального института исследований леса, снега и ландшафта WSL показывает, что горные леса особенно уязвимы к таким потерям углерода. 

В швейцарских лесах почвы содержат больше СО ₂ в виде органического углерода, чем вся надземная биомасса, т. е. стволы, ветки и листья. Это означает, что лесные почвы играют важную роль в борьбе с изменением климата. Но что происходит с углеродом в почве, когда буря сбивает деревья над ней?  Ответ на этот вопрос искали исследовали Матиас Майер и его коллеги из WSL.

Для этого они изучили почвы лесов, опустошенных ураганами «Вивиан» (1990 г.) и «Лотар» (1999 г.). Исследователи неоднократно брали образцы почвы с разных высот от 420 до 1550 метров над уровнем моря. В то время как Лотар нанес наибольший ущерб Центральному плато, Вивиан в основном уничтожила горные леса в предгорьях Альп. 

Потери углерода после урагана

Сравнение уничтоженных лесов с неповрежденными показало: В годы после бурь из почвы, особенно в горных лесах, было потеряно огромное количество углерода. Это потому, что без деревьев лесная подстилка становится теплее и влажнее, а это стимулирует микробы, которые расщепляют гумус, выделяя углерод. Спустя восемнадцать лет после Вивиана запасы углерода в высотных ураганных зонах все еще были на девяносто процентов меньше, чем в нетронутых лесах. Причина: из-за более прохладных условий в горных лесах листья и хвоя опадают медленно. Поэтому здесь скапливается толстый слой гумуса, в котором хранится большое количество углерода, а следовательно и его потери больше.

Для сравнения, в разрушенных лесах среднегорья было потеряно меньше почвенного углерода. В результате его объемы быстрее восстанавливаются. «Всего через 10 лет почвы сохраняют такое же количество углерода, как и раньше. С другой стороны, в горных лесах период восстановления составляет 60 лет», — говорит Майер.

Экстраполируя полученные исследователями закономерности на всю Швейцарию, можно рассчитать, что в результате ураганов Лотар и Вивиан по всей Швейцарии было потеряно около 400 000 тонн почвенного углерода. Или, другими словами, столько же СО _{2 ,} сколько выбрасывают 400 самолетов, летящих из Цюриха в Нью-Йорк и обратно. «Это примерно эквивалентно количеству CO ₂ , которое леса на эквивалентной площади фиксируют в своей биомассе деревьев за 40 лет», — говорит Фрэнк Хагедорн, соавтор исследования.

Больше ущерба от ураганов в будущем

Исследования показывают, что в последние десятилетия ущерб, наносимый лесам ураганами, увеличился. Продолжающееся изменение климата также может привести к дальнейшему увеличению ущерба от ураганов и, следовательно, к увеличению выбросов CO ₂ из лесных почв.

Можно ли что-нибудь сделать, чтобы предотвратить потерю углерода? «В принципе, с точки зрения сохранения почвы хорошо оставить часть мертвой древесины на месте», — говорит Майер. Это уменьшает эрозию, а валежник создает ниши, где молодые саженцы могут расти защищенными от стихийных бедствий и дикой природы. Таким образом, валежная древесина также может ускорить накопление гумуса и тем самым накопление углерода.