Саваните са причина за колебанията в нивата на въглерода

Промени в количеството на въглеродния диоксид, който полусухите екосистеми поемат, са причина за колебанията в нивата на въглерода в световен мащаб.

Вече се изяснява въпросът по какъв начин горите, саваните, тревните площи и други растителни екосистеми повлияват съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата. На специалистите по биогеология е известен фактът, че вече повече от 50 години растителната покривка поглъща повече въглероден диоксид, отколкото след това отдава, се разказва в изследване на Института по биогеохимия Макс Планк в Йена.

Ако тази роля на абсорбатор на въглероден диоксид се промени, това неминуемо ще окаже влияние и върху нивата на CO₂ в атмосферата и ще предизвика промени в климата. Учени от секцията по биогеохимия към Института Макс Планк в сътрудничество със свои чуждестранни колеги са изследвали какъв е делът на CO₂, който различни екосистеми отделят в атмосферата, спрямо общото му количество на планетата. Според тях горските екосистеми са определящ фактор за това какво количество въглероден диоксид ще бъде поето от растителната покривка. В замяна на това количествата CO₂, които растенията поглъщат, се променят всяка година основно поради факта, че полусухите екосистеми като савани и степи превръщат един път по-голяма, друг път по-малка част от парниковия газ в биомаса. С това учените за първи път показват какво голямо значение имат регионално обусловените видове валежи за поглъщането на CO₂ от саваните и степите, както и за глобалния въглероден кръговрат.

Кръговрат на въглеродния диоксид.

Днес учените разглеждат Земята като комплексна система, в която климатът е обусловен от общия кръговрат на различни вещества и най-вече на въглеродния диоксид. Те впрочем са си поставили за цел да обяснят и предскажат в каква степен количеството на CO2 в атмосферата ще нарасне в резултат на човешката дейност в бъдеще и какво отражение ще има това върху климатичните промени като цяло. Непрекъснатото нарастване съдържанието на CO2 във въздуха бива ограничавано от растителната покривка, тъй като поради повишената CO₂-концентрация във въздуха растителните екосистеми извършват по-активно процеса фотосинтеза. Така растенията и почвата задържат повече въглероден диоксид под формата на биомаса, отколкото клетките им отдават при дишане. Наистина пожарите и други редки явления освобождават CO₂ във въздуха, погледнато обаче в дългосрочен план и в световен мащаб, тяхното влияние не е от толкова съществено значение. Всъщност растителната покривка, подобно на падините, изпълнява функцията на абсорбатор на въглероден диоксид. Изчисления показват, че за продължителен период от време растителността задържа почти ¼ от произведените от човека въглеродни емисии и по този начин опазва климата.

Впрочем количествата въглерод, които растителната покривка абсорбира, съотв. отдава във въздуха, се менят всяка година. Тези колебания в нивата на въглерода са основната причина за това, концентрацията на CO₂ в атмосферата, отделян предимно в резултат на изгарянето на фосилни горива, през определени години да бележи значително по-голямо нарастване, отколкото през други периоди. Как точно обаче възникват годишните колебания и кои екосистеми допринасят в най-голяма степен за това? Става ли въпрос за същите тези екосистеми, които абсорбират по-голямата част от допълнително задържания в растенията въглероден диоксид откакто човекът преработва в огромни количества въглища, нефт и газ?

Савана. Снимка: toppafrika.se 

Саваните и степите крият изненади за биогеолозите

По-ранни проучвания навеждат на мисълта, че вероятно горите в тропическите и умерените географски ширини са най-големият абсорбатор на въглеродния диоксид, който растителната покривка е поела като цяло от началото на индустриализацията. За да даде по-конкретен отговор на този въпрос, както и да диференцира различните екосистеми на климатичен и регионален признак, международен екип от изследователи в сътрудничество с учени от Института по биогеохимия Макс Планк в Йена извършва нови измервания: На основата на различни глобализирани модели екосистеми и резултати от измервания съдържанието на CO₂ в атмосферата сътрудниците първо правят анализ на това, в кои региони растителността през изминалите 30 години е абсорбирала по-голямо количество CO2 от въздуха и в кои по-малко. След като учените разпределят различните класове растителност като тропически гори или савани по региони с различен въглероден баланс, те достигат до изненадващ резултат: „Гористите екосистеми, т.е. тропически дъждовни гори и горите в нашите географски ширини, имат най-голям дял в абсорбирането на въглероден диоксид от всички растителни екосистеми“, обяснява Зьонке Целе, ръководител на екип към Института Макс Планк по биогеохимия и един от авторите на научната студия.

Всъщност учените достигат до неочаквани резултати: Годишните колебания в нивата на въглерода, който растителните екосистеми абсорбират в световен мащаб, се дължат най-вече на факта, че през различните години полусухите екосистеми като савани и степи абсорбират различно количество въглероден диоксид. „Въпреки че допринасят само с дял от 1/5 за абсорбиране на количеството въглероден диоксид от атмосферата, саваните и степите са отговорни за ½ от годишните колебания на въглеродния баланс в растителните екосистеми“, казва Маркус Райхщайн, директор на Института Макс Планк по биогеохимия. Решаващ в случая е фактът, че количеството въглероден диоксид, което растенията абсорбират за извършване на фотосинтеза, зависи именно в полусухите географски области от количеството на валежите.

Следователно според новите изследвания саваните и степите играят решаваща роля за покачването и понижаването концентрацията на CO₂ в атмосферата; научно обаче до момента те не са достатъчно проучени. Съавторът Бенджамин Смит, професор в областта на екосистемите към университета Лунд в Швеция, прави следното заключение: Проучването показва колко важно е биогеолозите да концентрират вниманието си върху саваните и други по-скоро сухи екосистеми. Те са типични за ландшафта в някои по-бедни държави на Земята и до момента биват пренебрегвани в рамките на политически дискусии по въпросите за климата.

Още по темата

30/06/2015

Космос

Как ще се тераформира Марс. Плюсове и минуси на планетата като бъдещ дом (видео)

30/04/2015

Животът

Видовото разнообразие опазва климата

27/04/2015

Земята

Защитени територии вече се наблюдават от самолет

31/03/2015

Физика

Учените: преходът към биогорива заплашва с недостиг на храна