Новое исследование показывает, что зрелые леса играют ключевую роль в борьбе с изменением климата, извлекая углекислый газ (CO2) из атмосферы и фиксируя его в новой древесине. Исследователи обнаружили, что старые деревья отреагировали на повышение уровня CO2 в атмосфере увеличением производства древесной биомассы, что противоречит существующим теориям о том, что зрелые леса не способны реагировать на повышенный уровень CO2 .
Эксперты обнаружили, что воздействие повышенных уровней парникового газа (окружающая атмосфера + 150 частей на миллион CO 2; увеличение примерно на 40%) увеличило производство древесины в среднем на 9,8% за семилетний период. Соответствующего увеличения производства материала, такого как листья или тонкие корни, которые относительно быстро выделяют CO 2 в атмосферу, обнаружить не удалось.
Результаты их работы, опубликованные сегодня (12 августа) в журнале Nature Climate Change , подтверждают роль зрелых лесов как среднесрочных (на протяжении десятилетий) хранилищ углерода и естественных решений для сохранения климата — благодаря данным длительного эксперимента по обогащению атмосферного воздуха CO2 ( FACE), проведенного в Институте лесных исследований (BIForR) при Университете Бирмингема в центральной Англии.
Исследователи из BIForR провели эксперимент FACE в 180-летнем лиственном лесу, где преобладают 26-метровые английские (или «черешчатые») дубы. На шести участках диаметром 30 метров три из них подвергались воздействию повышенного уровня CO2, а три других участка служили контрольными.
«Наши результаты опровергают представление о том, что старые, зрелые леса не могут реагировать на повышение уровня CO2 в атмосфере, но то, как они отреагируют, вероятно, будет зависеть от поступления питательных веществ из почвы», - сказал ведущий автор исследования профессор Ричард Норби из Бирмингемского университета. «Данные BIForFACE о значительном увеличении производства древесной биомассы подтверждают роль зрелых, давно существующих лесов как естественных решений для борьбы с изменением климата в ближайшие десятилетия, в то время как общество стремится снизить свою зависимость от углерода».
Эксперименты FACE имитируют будущий состав атмосферы и предоставили ценные данные о взаимодействии лесов, атмосферы и климата. Предыдущие эксперименты показали, что производительность леса может увеличиваться при повышенном содержании CO2, но проводились на молодых посадках деревьев, что поднимает вопрос о том, будут ли старые деревья реагировать таким же образом.
«Мы считаем, что эти результаты, полученные примерно на середине нашего пятнадцатилетнего эксперимента в BIForR FACE, окажутся бесценными для политиков по всему миру, поскольку им приходится бороться со сложностями изменения климата», - добавил соавтор исследования профессор Роб Маккензи из Бирмингемского университета. «Эксперименты FACE, подобные нашим, дают основу для прогнозирования будущих концентраций CO 2 в атмосфере и, таким образом, значительно повышают уверенность в политических решениях. Но даже если увеличение роста деревьев приведет к среднесрочному увеличению запасов углерода в лесах, это никоим образом не является причиной для задержки сокращения потребления ископаемого топлива».
Эксперимент BIForFACE начал изменять атмосферу вокруг леса в 2017 году и измерил влияние повышенного уровня CO2 на производство древесины, используя лазерное сканирование для преобразования измеренных диаметров деревьев в массу древесины.
Ученые рассчитали общий прирост леса (так называемую чистую первичную продуктивность, NPP), объединив производство древесины дубов и подлеска с производством листьев, тонких корней, цветов и семян, а также с количеством биологически активных соединений, выделяемых корнями.
Исследователи обнаружили, что NPP был на 9,7% и 11,5% больше в условиях повышенного содержания CO2, чем в условиях окружающей среды в 2021 и 2022 годах соответственно, что составляет увеличение примерно на 1,7 тонны сухого вещества на гектар в год. Большая часть этого увеличения была обусловлена производством древесины, а производство мелкокорневой или листовой массы не изменилось.
Если рассматривать это дополнительное хранение углерода в лесу в контексте, то оно эквивалентно, за гектар и за год, 1% CO 2 , выбрасываемого одним коммерческим пассажирским самолетом, летящим в одну сторону из Лондона в Нью-Йорк. Общее количество углерода, поглощаемого давно существующим лесом на гектар в год, в десять раз больше. Эти значения дают некоторое представление о масштабе защиты и управления лесами, необходимых для компенсации даже существенных выбросов ископаемого топлива.
Эксперимент BIForFACE будет продолжен в 2030-х годах с целью анализа долгосрочных реакций и взаимодействий между лесным углеродом, другими растительными питательными веществами и лесной пищевой сетью.
