Один из самых популярных подходов к хранению углерода – защита тропических лесов. Если вырубить тропический лес, углерод, хранящийся в стволах и листьях, будет выпущен в атмосферу. Но растения в альпийских сообществах в Норвегии также играют определенную роль в хранении или высвобождении углекислого газа.
«Мы не думаем о том, сколько углерода на самом деле хранится прямо на нашем собственном заднем дворе», – говорит Миа Ведель Соренсен, кандидат наук на факультете биологии NTNU, которая изучает накопление углерода в кустарниковой растительности в горах Довре, в центре Норвегии.
Разные типы растительности, разное хранение
Соренсен сравнил три типа растительности, типичных для норвежских гор:
Кустарники (ивы)
Вереск (водяника и вереск)
луг
"Я хотел выяснить, сколько углерода хранят и выделяют эти три типа растительности.
Моя гипотеза заключалась в том, что кустарники накапливают больше углерода, чем вереск и луговая растительность, потому что у кустов больше биомассы и, следовательно, у них более высокий уровень фотосинтеза », – сказала она.
Но оказалось, что все наоборот: кусты, даже самые высокие, на самом деле содержат меньше всего углерода.
"Меня удивило, что луга на самом деле накапливают намного больше углерода, чем кустарники.
Углерод на лугах хранится в основном под землей, рядом с корнями », – сказала она
По ее словам, количество углерода, хранящегося в вересковой растительности, больше, чем в кустарниковой растительности, но меньше, чем на лугах.
Одной из необычных характеристик вересковой растительности является то, что она может фотосинтезировать зимой под снегом, потому что она вечнозеленая и обычно растет в малоснежных районах. Это означает, что солнечный свет может достигать этих растений зимой.
Расширение кустарниковых сообществ
Изменение климата меняет сочетание растительности в арктических и альпийских регионах. Это особенно верно в горах Норвегии, где заросли кустарников разрастаются. Это также отчасти культурное изменение, потому что изменение методов ведения сельского хозяйства приводит к уменьшению количества животных в горах. Это позволяет кустарникам расти в местах, где животные, такие как овцы, могли когда-то есть саженцы кустарников, в то время как более теплый климат означает, что кусты могут расти на более высоких отметках в горах.
«Важно выяснить, что происходит с улавливанием и хранением углерода, когда кусты и кустарники занимают территории, которые раньше были покрыты вересковой растительностью. Как повлияет на накопление углерода в альпийских и арктических регионах, когда кустарниковые сообщества будут расширяться за счет лугов и пустошей?"Соренсен сказал.
Измерено в горах Довре
Соренсен и ее коллеги провели два лета в горах Довре, где они установили небольшие палатки на пробных площадках с различными типами растительности. Небольшие палатки позволили им измерить, сколько CO2 было потреблено и выделено – или то, что ученые называют потоком CO2 – растениями на разных пробных площадках.
Измерения потока показывают, сколько CO2 поглощается растениями и сколько выделяется растениями и почвой.
Кроме того, исследователи собрали образцы растительности и откопали образцы почвы. Они измерили содержание углерода в растительности, а также в органических и минеральных слоях почвы. Это дало им информацию о том, сколько углерода на самом деле хранят три разных типа растительности.
«Раньше по этому поводу не проводилось много исследований, поэтому интересно узнать больше о том, сколько углерода на самом деле хранится в почве», – сказала она.
Путь вперед
Соренсен также выяснит, почему луговая растительность накапливает намного больше CO2, чем кустарниковая растительность.
"Наша гипотеза заключается в том, что это связано с тем, что происходит под землей, например с тем, как растут корни.
Это также может быть связано с микоризами, грибами, которые растут в симбиотической ассоциации с корнями растений и могут влиять на выбросы углерода. Микоризы встречаются как в кустарниках, так и в вересках, но не в луговых растениях », – сказал Соренсен.
Она также рассмотрит, что происходит с углеродным балансом, когда кусты пересаживаются на луг и здоровую растительность, и что происходит, если вокруг растений устанавливается защитный вольер, чтобы овцы и другие пасущиеся животные не могли есть растительность, она сказал.
Эта часть ее исследования позволяет Соренсен воссоздать то, что сейчас происходит в норвежских горах, когда кустарники захватывают другие растительные сообщества.
Она также измерит, как это повлияет на счета бюджета CO2.
Участвовали шесть университетов
Исследование Соренсена является частью крупного исследовательского проекта под названием ECOSHRUB, который является результатом сотрудничества NTNU, Университета Норд, Университета Антверпена, Университета Гента, Государственного музея естественной истории в Карлсруэ и Университета Аризоны.
Изменение климата вызывает сдвиги в типах растительности и ареала как в арктических, так и в альпийских экосистемах. Одно из самых больших наблюдаемых изменений заключается в том, что сообщества кустарников расширяются за счет других типов растительности, таких как пустоши.
Исследователи ECOSHRUB изучают, как это повлияет на растительность, саженцы, микроклимат, альбедо (способность отражать свет) и углеродный баланс.