Умеренное потепление может не обрекать углеродные запасы влажных субтропических лесов
Новое исследование поставило под сомнение давнее предположение о том, что глобальное потепление неизбежно превратит влажные субтропические леса в источники углерода, показав, что эти экосистемы могут вместо этого продолжать накапливать углерод в почве при умеренном повышении температуры. Исследование было опубликовано в журнале One Earth 6 октября.
Команда под руководством профессора Лю Цзюсю из Южно-Китайского ботанического сада Китайской академии наук провела девятилетний эксперимент по пассивному потеплению на уровне экосистемы в субтропическом лесу. Используя подход высотной транслокации, они смоделировали реалистичное потепление до 2,1°C.
Исследователи обнаружили, что органический углерод в почве демонстрировал двухфазную реакцию на потепление. В первые четыре года наблюдалась потеря углерода, вызванная сокращением минерально-ассоциированного органического углерода в верхнем слое почвы. Однако с шестого по девятый год углерод в почве начал накапливаться. Этот сдвиг связан с устойчивыми поступлениями углерода от растений и адаптацией микробов, что повысило уровень частичного органического углерода.
«Наши результаты показывают, что умеренное потепление не обязательно приводит к потере почвенного углерода», — сказал доктор Лю Сюйцзюнь, первый автор исследования. «Устойчивые поступления углерода от растений и тепловая адаптация микробов могут помочь сохранить — или даже усилить — запасы углерода в почве некоторых влажных субтропических лесов».
Это противоречит распространенным климатическим прогнозам, которые обычно предполагают, что потепление ослабляет или обращает вспять способность тропических и субтропических лесов поглощать углерод. Такие предположения приводили к излишне пессимистичным оценкам потенциала смягчения последствий изменения климата с помощью лесов в этих регионах.
Новые данные дают более оптимистичный прогноз, предполагая, что лесовосстановление в относительно прохладных влажных горных районах субтропиков — где условия благоприятствуют росту лесов — может усилить секвестрацию атмосферного углерода в почве при умеренном потеплении.
Команда также выявила, что вызванное потеплением соревнование за питательные вещества между растениями и микробами ускорило потерю минерально-ассоциированного органического углерода. Это подчеркивает необходимость уделять больше внимания взаимодействию растений и почвы при моделировании динамики углерода в лесных почвах в моделях земной системы и при управлении лесами, поскольку они не только опосредуют судьбу запасов углерода в почве, но и влияют на закономерности накопления различных его фракций.
«Усилия по лесовосстановлению должны избегать чрезмерного использования видов деревьев с неэффективным использованием питательных веществ — особенно лимитирующих — или видов, быстрый рост которых может опережать снабжение почвы питательными веществами», — отметил профессор Лю Цзюсю.
Исследование дает новое представление о том, как взаимодействие растений и почвы регулирует долгосрочный баланс углерода в экосистемах субтропических лесов, предлагая оптимистичную перспективу использования лесов в глобальных усилиях по смягчению последствий изменения климата.