Лес будущего: стаффордширские дубы будут живы уже в 2050 году

Леса являются неиссякаемым источником драгоценных ресурсов, но когда речь заходит об их роли в смягчении последствий изменения климата, они, безусловно, становятся жизненно важными. Лес дает нам многое, но что мы даем ему в ответ? Наша главная обязанность — защищать и понимать эту среду, которая может стать нашим ключевым союзником в борьбе с глобальным потеплением.

В начале этого года были опубликованы результаты научного эксперимента, который проводится уже 7 лет и продолжается до сих пор в лесу в Стаффордшире, Англия. Основная цель исследования — понять, как леса могут реагировать на повышение уровня CO2 в будущем.

Чтобы этот эксперимент дал долгожданные ответы, исследователи смоделировали возможные атмосферные условия будущего (2050 год), закачивая углекислый газ (CO2) вокруг деревьев.

С помощью этого исследования ученые хотят понять, смогут ли леса в будущем сохранить свой статус «легких планеты» и можно ли на них по-прежнему рассчитывать.

Роб Маккензи, ученый-атмосферолог и директор Института лесных исследований Университета Бирмингема, является одним из основных участников этого исследования, которое было подробно описано BBC.

Проведение эксперимента

Лес недалеко от Бирмингема был отправлен в будущее после того, как ученые закачали углекислый газ вокруг зрелых дубов, чтобы имитировать атмосферные условия, которые могут нас ожидать в 2050 году. Эксперимент направлен в основном на изучение того, как повышенный уровень CO2 влияет на широкий спектр процессов — от углеродных потоков в лесу, циклов питательных веществ и использования воды до общего биоразнообразия и структур экосистем. Этот тип эксперимента называется обогащением CO2 в открытом воздухе, или Face.

Однако это исследование не является первым в своем роде: ученые со всего мира, от Австралии до тропических лесов Амазонки, пытаются понять, как функционируют леса и какова их роль в поддержании охлаждения Земли.

Исследование Маккензи и его коллег проводится уже семь лет и продолжается до сих пор, и одним из важных открытий является чрезвычайно важная роль зрелых и умеренных лесов в регулировании климата. Вопреки предыдущим исследованиям, их работа показывает, что деревья могут поглощать больше углерода с возрастом.

Кроме того, было доказано, что микроскопические организмы, обитающие на этих деревьях, поглощают метан, другой парниковый газ, вредный для атмосферы, что усиливает роль лесов в борьбе с изменением климата.

Естественный парниковый эффект Земли, при котором такие газы, как CO2 и метан, поглощают тепло Солнца, излучаемое с поверхности Земли, удерживая его в атмосфере, жизненно важен для жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Он способствует поддержанию средней глобальной температуры на поверхности на комфортном уровне, выше уровня замерзания.

В то же время углеродные резервуары, такие как леса, океаны и почвы, поглощают CO2 из атмосферы, предотвращая перегрев Земли из-за этого парникового эффекта. Наша климатическая система существовала в таком виде на протяжении тысячелетий, находясь в хрупком равновесии, объясняет BBC.

Однако с ростом выбросов парниковых газов в результате деятельности человека увеличивается и количество газов, которые должна поглощать природа. Согласно источнику, природные резервуары углерода в настоящее время поглощают примерно половину всех выбросов углерода, производимых человеком. Однако эксперты предупреждают, что мы, возможно, находимся на грани нарушения баланса – как океанические, так и наземные резервуары дают признаки того, что им с трудом удается удержать равновесие.

Существует также риск того, что из-за таких явлений, как засуха, вырубка лесов, лесные пожары, экстремальные температуры и потепление океанов, резервуары углерода (леса) могут превратиться в источники углерода, что означает, что они будут выделять больше CO2, чем поглощать.

«Климатические изменения происходят быстрее, насколько мы понимаем, чем естественная адаптация каждой экосистемы. Болота превращаются в болотистые леса, болотистые леса превращаются в озера. Это системное изменение. И леса уязвимы так же, как и любая другая экосистема», — говорит Маккензи, согласно BBC.

Как происходит обогащение CO2 в открытом воздухе?

Объяснение экспертов:

Избыток CO2 происходит в результате анаэробного сбраживания пищевых отходов в двух огромных резервуарах, расположенных прямо рядом с проектом, на окраине леса. Трубы транспортируют CO2 через лесной грунт, где восьмиэтажные трубы достигают верхушек деревьев. Эти трубы, скрытые среди стволов деревьев и поддерживаемые металлическими башнями, имеют простые отверстия, через которые CO2 выходит в атмосферу. Газ присутствует в течение примерно одной минуты, говорит Маккензи, после чего поглощается деревьями или рассеивается в окружающем воздухе.

Между тем, стратегически расположенные станции собирают данные обо всем, от состава почвы до популяций насекомых и многого другого, помогая исследователям понять влияние высокого уровня CO2 на всю экосистему.

Результаты на данный момент

Результаты эксперимента на данный момент показывают, что зрелые леса, подверженные воздействию высоких уровней CO2, не только не перестают поглощать углерод по мере старения, но и хранят его в течение более длительного времени, чем деревья, подверженные воздействию более низких уровней CO2, что объясняется ростом дополнительной коры.

Когда деревья были подвергнуты воздействию объема CO2, который, по оценкам исследователей, может достичь аналогичных значений в естественных условиях к 2050 году, их производство древесины увеличилось на 10 %.

Это особенно важно, поскольку деревья могут хранить углерод в своей древесине в течение десятков лет. Их листья или корни, напротив, разлагаются быстрее и выделяют углерод обратно в атмосферу. Эти результаты демонстрируют очень важную роль, которую будут играть зрелые леса, служа в качестве хранилищ углерода и естественных климатических решений в ближайшие десятилетия. Тот факт, что микробы, обитающие в кроне этих зрелых дубов, также потребляют метан, является дополнительным бонусом для смягчения последствий выбросов, производимых человеком.

Открытия в Стаффордшире указывают на то, что деревья поглощают ежегодно от 25 до 50 миллионов тонн метана из атмосферы.

Тем не менее, исследователь подчеркнул, что леса не смогут бесконечно противостоять неблагоприятным для окружающей среды действиям, которые предпринимает человек.

«Не существует такого объема лесовосстановления, который позволил бы нам продолжать сжигать ископаемое топливо в тех темпах, в которых мы это делаем сейчас. Леса, безусловно, играют важную роль, но они не являются чудодейственным средством», — заявляет Маккензи, согласно источнику.

Тем не менее, он признает, что вклад, внесенный им и его коллегами, может стать важным шагом вперед, особенно потому, что он подчеркивает влияние, которое умеренные леса могут оказать на климат в будущем.