Управление неопределенностью: как почвенный углерод может повлиять на изменение климата

В почвах планеты содержится более чем в два раза больше углерода, чем в атмосфере, поэтому потеря даже небольшой его части может оказать серьезное обратное влияние на глобальный климат. Однако в своем последнем отчете за 2013 год Межправительственная группа экспертов по изменению климата (IPCC) использовала модели, уделявшие меньше внимания потенциальному высвобождению почвенного углерода в атмосферу, заключив, что просто недостаточно данных о влиянии потепления на запасы углерода в почвах.

Новая статья под руководством Йельского университета утверждает, что для разработки значимых климатических прогнозов необходимо понимание роли «оборота почвенного углерода» и его потенциального влияния на климатические обратные связи в условиях потепления. В журнале Nature Climate Change группа ученых призывает к более тесному сотрудничеству между моделировщиками и почвоведами для лучшего понимания механизмов, контролирующих создание, стабилизацию и разложение углерода в почве. Это, в свою очередь, позволит проводить эксперименты, которые начнут снижать неопределенность в понимании конкурирующих процессов, влияющих на запасы почвенного углерода.

«Обсуждение должно вестись не о том, насколько велика неопределенность, а о том, насколько мы уверены, что реальная реакция планеты лежит в пределах прогнозируемого диапазона», — говорит ведущий автор исследования Марк Брэдфорд. Потепление может вызвать два противоположных изменения: стимулировать рост растений (увеличивая потенциал хранения углерода) или ускорить активность почвенных организмов, разлагающих органику, что приведет к чистому выбросу углерода в атмосферу.

Сложность в том, что процессы, высвобождающие углерод из почвы, также преобразуют небольшую часть разлагающегося растительного вещества в долгосрочные запасы, которые могут сохраняться тысячелетиями. Однако напрямую измерить эти процессы в «живой» почве, населенной миллионами микроорганизмов, крайне трудно. Кроме того, научное понимание формирования и стабилизации почвенного углерода переживает концептуальную революцию: современные данные указывают, что более вероятно долгосрочное сохранение углерода, поступившего через легкоусвояемое растительное вещество (например, сахара из корней), а не через трудноразлагаемую биомассу, как считалось ранее.

Это смещает фокус управления экосистемами с видимой надземной биомассы на углерод, поступающий непосредственно через корни растений в почву. Хотя полностью устранить неопределенность невозможно, улучшение понимания этих процессов позволит повысить уверенность в том, что реальный климатический ответ планеты находится в рамках прогнозируемого диапазона.