Водно-болотные угодья являются одними из наиболее эффективных экосистем для связывания углерода, храня более 30% глобального почвенного углерода всего на 3–13% площади земной поверхности. Однако пространственно-временные закономерности поглощения углерода водно-болотными угодьями и их роль в регулировании динамики глобальных наземных поглотителей углерода были плохо изучены.
В результате водно-болотные угодья не были явно включены в модели, используемые для ограничения глобального углеродного бюджета, что затрудняло точную оценку наземных поглотителей углерода и разработку научно обоснованной политики управления водно-болотными угодьями.
Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа под руководством профессора Дин Вэйсиня из Института почвоведения Китайской академии наук использовала недавно разработанный динамический глобальный набор данных об уровне воды в водно-болотных угодьях для оценки пространственно-временной динамики связывания углерода водно-болотными угодьями в период с 2000 по 2020 год. Их результаты опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution.
Исследователи собрали 934 наблюдения in situ из 258 рецензируемых публикаций и базы данных FLUXNET, чтобы оценить глобальное среднее чистое производство экосистемы водно-болотных угодий (NEP) в размере 56,4 г углерода на м² в год. Интегрируя набор данных NEP с экологическими наборами данных и моделями машинного обучения, они оценили среднегодовое глобальное связывание углерода водно-болотными угодьями в размере 1 004 Тг углерода за период 2000–2020 годов, причём 70% приходится на тропические водно-болотные угодья.
Они обнаружили, что Южная Америка, Азия и Африка были тремя ведущими континентами по связыванию углерода водно-болотными угодьями, на долю которых в совокупности приходилось 79% от общемирового объёма.
Исследование также показало, что глобальные поглотители углерода водно-болотными угодьями сокращались до 2005 года, после чего произошло последующее восстановление. В целом, глобальное связывание углерода водно-болотными угодьями было примерно стабильным в течение двух десятилетий, при этом прирост в северных средних и высоких широтах компенсировал снижение в тропиках и южных средних и высоких широтах.
На континентальном уровне способность Южной Америки к связыванию углерода водно-болотными угодьями снизилась в период исследования, полностью компенсировав коллективный прирост поглотителей углерода водно-болотными угодьями в Африке, Северной Америке, Азии и Европе.
Это исследование подчёркивает гидрологические изменения как основной фактор, влияющий на региональную изменчивость поглотителей углерода водно-болотными угодьями. Также отмечается, что усиление гидрологических экстремумов, вызванных изменением климата, может подорвать устойчивость поглотителей углерода водно-болотными угодьями и экосистемных услуг, которые они поддерживают.
Наконец, основываясь на оценках Фридлингштейна и соавторов (2022), исследователи обнаружили, что темпы роста наземных поглотителей углерода снизились с 0,075 Пг C в год² (P < 0,05) в период 1980–1999 годов до 0,037 Пг C в год² (P > 0,05) в период 2000–2020 годов.
Темпы глобального поглощения углерода водно-болотными угодьями с 2000 по 2020 год показали положительную корреляцию с наземными поглотителями углерода и могут объяснить 33% временных изменений в наземных поглотителях углерода.
Эти результаты дают принципиально новый взгляд: замедление связывания углерода водно-болотными угодьями значительно способствовало замедлению роста глобальных наземных поглотителей углерода в последние десятилетия.
В целом, это исследование предоставляет важные новые данные для отчётов об оценке глобального углерода, таких как доклады Межправительственной группы экспертов по изменению климата.
Предоставлено:
[Китайская академия наук](https://phys.org/partners/chinese-academy-of-sciences/)