Углерод

Исследователи из Орхусского университета (Дания) совместно с международной группой ученых проанализировали состояние более 31 тысячи деревьев разных видов по всему миру. Ученые показали, что из-за деятельности человека лесные экосистемы теряют биоразнообразие, долгорастущие виды сменяются быстрорастущими, что снижает их устойчивость к климатическим переменам.

Механика накопления углерода.Не все деревья одинаково полезны для климата. Медленнорастущие виды (например, дуб или тропические твердолиственные породы) формируют плотную древесину, которая удерживает углерод столетиями. Быстрорастущие виды, напротив, имеют рыхлую структуру. Хотя они поглощают CO2 активнее в первые годы жизни, они быстрее умирают и разлагаются, возвращая накопленный газ в атмосферу.

Леса на Земле быстро меняются. На смену медленнорастущим долгожителям приходят быстрорастущие и инвазивные виды. Согласно данным, опубликованным в журнале Nature Plants, этот процесс ведет к опасной однородности экосистем. Традиционные лесные массивы, обладающие уникальным набором качеств для хранения углерода и поддержания жизни насекомых и животных, уступают место «универсальным» видам, таким как акация, эвкалипт и тополь.

Хотя такие деревья быстро набирают биомассу, они крайне уязвимы перед засухами, вредителями и штормами. Особенно остро ситуация стоит в тропических и субтропических регионах, где исчезновение местных уникальных видов оставляет экологические ниши пустыми, а новые инвазивные виды не способны также эффективно накапливать углерод.

Хрупкость новых экосистем

Главной причиной изменений является деятельность человека: вырубка лесов, интенсивное лесное хозяйство и глобальная торговля семенами. Соавтор работы профессор Йенс-Кристиан Свеннинг отмечает, что стратегия высадки только быстрорастущих пород ошибочна. Ученый говорит: «Нам необходимы весьма редкие виды, которые образуют основу лесных экосистем и способствуют стабильности, накоплению углерода и устойчивости к климатическим изменениям».

Без активной поддержки редких и медленнорастущих деревьев леса будущего станут менее эффективными в борьбе с глобальным потеплением. Исчезновение видов с плотной древесиной подрывает способность природы к самовосстановлению. По мнению авторов работы, управление лесами должно радикально измениться, сместив акцент с коммерческой скорости роста на восстановление природного разнообразия и защиту уникальных локальных популяций.

Отсюда

Под водой существуют целые заросли, которые образуют бурые водоросли. Как и обычные леса, они — главные поглотители углерода. Ламинарии впитывают углекислый газ из воды и атмосферы, превращая его в свои ткани в процессе фотосинтеза. Ученые выяснили, что происходит после.

Раньше специалисты предполагали, что водоросли могут вносить вклад в долгосрочное хранение углерода, но было множество непонятного из-за разнообразия водорослей и отсутствия данных об их перемещении при штормах.

Международная группа ученых выяснила, что происходит с углекислым газом, когда водоросли накрывает штормом. Исследование было опубликовано в Science of The Total Environment.

Чтобы это выяснить, эксперты проанализировали более 1300 высокодетальных спутниковых снимков от европейской программы «Коперник». На этих снимках они вручную обнаружили и отметили почти 8000 отдельных плавучих пятен из водорослей у берегов Гренландии и в соседнем Лабрадорском море.

Ученые также использовали данные с 305 дрифтеров — это специальные буи-поплавки, которые дрейфуют по воле течений и передают свои координаты. Эти данные, собранные Глобальной программой дрифтеров, показали конкретные маршруты океанских течений в этом регионе. Компьютерное моделирование на основе этих данных подтвердило: попав в определенные течения, водоросли могут за 12-64 дня быть унесенными с мелководья на сотни километров в сторону глубоководных котловин.

Кроме того, исследователи создали трехмерную модель океана в этом регионе. Она учитывала не только течения, но и хаотические вихри и перемешивание. В том числе они учли зимнюю глубоководную конвекцию:

1. Зимой холодный арктический воздух сильно охлаждает поверхность океана.
2. Холодная, плотная вода становится тяжелой и начинает стремительно опускаться вниз, увлекая за собой все, что находится на поверхности.

Модель показала, что эта конвекция может захватить плавучие водоросли и затянуть их на сотни метров. На такой глубине под колоссальным давлением воды пузырьки воздуха внутри тканей водорослей сжимаются и схлопываются. Водоросль теряет плавучесть и начинает тонуть уже окончательно, унося с собой весь захваченный углерод на дно, где процессы разложения сильно замедлены.

Отсюда