Понимание того, сколько углерода содержится в наших лесах, в том числе в почве, важно, потому что леса улавливают и накапливают углерод, что может помочь смягчить последствия изменения климата за счет уменьшения количества углерода в атмосфере. Исторически углерод в почве был менее изучен, потому что легче подсчитать и измерить деревья, чем измерить количество углерода в почве.
Это исследование является одним из первых, в котором изучается общий углерод в активно управляемой северо-восточной части США.S. лес, используемый для производства древесины. Исследование проводилось на двух объектах на севере Нью-Гэмпшира в рамках гранта второго колледжа Дартмута, в Олдер-Брук и Меррил-Брук. Оба лесных участка были вырублены в 1950-х и 1960-х годах и снова либо в конце 1990-х, либо в 2000-х годах, когда была проведена рубка для улучшения. В 1970-х годах у Алдер-Брук был еще один урожай.
Исследователи стремились определить, сколько в нем углерода, где он хранится и как он варьируется от места к месту. Команда измерила почву и деревья на 96 исследовательских участках, разбросанных по каждой из исследуемых территорий площадью 80 гектаров (или 200 акров). Они оценили общие запасы углерода в отобранных слоях почвы и проанализировали, как высота ландшафта, влажность и pH почвы, а также растительность влияют на данные о почвенном углероде.
Результаты показали, что управляемые леса в Олдер-Брук и Меррил-Брук богаты запасами углерода (примерно 118 500 кг на гектар), хотя за последнее столетие они вырубались несколько раз. Чтобы поместить эти запасы углерода в другой контекст, авторы подсчитали, что лес площадью 40 акров (1/16 квадратной мили) на севере Нью-Гэмпшира содержит примерно такое же количество углерода, как 53000 автомобильных цистерн с бензином (который содержит около 634 граммов). на литр углерода).
Из общего количества углерода в лесах на двух участках около 60 процентов хранится в деревьях и 40 процентов в почве. Исследователи обнаружили, что углерод в почве был выше на участках, где росло больше и больше деревьев, особенно если в дополнение к лиственным деревьям присутствовали ели и ели.
У ручья Олдер, у которого было на один лесной урожай больше, чем на другом участке, было примерно на 15 процентов меньше углерода в почве глубже (минеральная почва), чем в ручье Меррилл. Это согласуется с другими исследованиями Дартмута, показывающими, что лесозаготовительные работы могут снизить углеродный углерод в почве. Тем не менее, в то время как у ручья Олдер было меньше углерода в почве, в этом лесу было больше углерода в деревьях и более мелкой почве.
В результате в Олдер-Брук, на участке, который регистрировали дополнительный раз, в целом углерода не было.
«Понимание общей истории углерода в лесу, включая то, сколько углерода хранится в глубоких слоях почвы и механизмы, позволяющие ему оставаться там, – это то, что мы, как научное сообщество, только начинаем понимать», – объясняет ведущий автор Фиона В. Джевон, аспирант Дартмутской программы «Экология, эволюция, экосистемы и общество». «Наши результаты показывают, что количество углерода, хранящегося в глубоком слое почвы (минеральный углерод почвы), относительно велико.
Этот углерод, как правило, изменяется намного медленнее и менее уязвим для потерь », – добавила она.
«Наши леса – наши друзья с точки зрения ограничения выбросов углекислого газа в атмосфере», – говорит соавтор Мэтью Эйрес, профессор биологических наук и председатель аспирантуры по экологии, эволюции, экосистемам и обществу в Дартмуте. «Это исследование показывает, что наши северо-восточные леса могут обеспечивать экологически чистые продукты, такие как пиломатериалы, целлюлоза и топливо, при этом они служат резервуарами для большого количества углерода, но детали зависят от того, как управляются леса, и мы должны постоянно совершенствоваться в этом."
Результаты исследования обеспечивают основу для данных о почвенном углероде в ручьях Олдер и Меррилл, которые являются частью более широких исследовательских усилий по лесам в США.S. и Канада назвала «Адаптивное лесоводство в связи с изменением климата», в котором изучаются краткосрочные и долгосрочные последствия совместно разработанных стратегий адаптации лесов для сохранения лесов в будущем.