По мере того, как планета нагревается, углеродные рынки также становятся горячими. Владельцы лесных угодий искали способы выйти на эти рынки, зарабатывая деньги на своих коммерческих лесных угодьях не только за счет продажи бревен, но и за счет демонстрации того, что их земля поглощает углекислый газ из воздуха, вызывающий потепление климата. Чем больше углерода содержит акр деревьев, тем более ценным он будет на этих новых углеродных рынках - будь то калифорнийский рынок «ограничения и торговли», международные добровольные рынки или другие, которые появляются в США и Канаде.
Но возникает неприятный вопрос: какие методы лесоводства лучше всего справляются с максимальным накоплением углерода в деревьях и почве, при этом позволяя землевладельцам создавать среду обитания для диких животных и заготавливать древесину для прибыльной продажи?
Новые результаты пятнадцатилетнего исследования в Вермонте приводят к неожиданному ответу: имитация старовозрастных лесов увеличивает накопление углерода в управляемых лесных угодьях намного лучше, чем традиционные методы ведения лесного хозяйства.
Используя подход под названием «повышение структурной сложности» - набор методов лесоводства, предназначенных для имитации сложности старых лесов и естественных возмущений (таких как ураганы), - группа ученых из Университета Вермонта показала, что они могут поддерживать высокий уровень накопления углерода на управляемых лесных угодьях. Ученые сообщают, что в рамках этого нового стиля ведения лесного хозяйства через десять лет после вырубки запасы углерода были всего на пятнадцать процентов меньше, чем то, что накапливалось бы с течением времени в лесах, которые вообще не вырубались. Напротив, исследование показывает, что традиционно управляемые лесные угодья содержат примерно на сорок пять процентов меньше углерода, чем нерубленные леса.
«Этот подход может позволить землевладельцам восстанавливать места обитания старовозрастных лесов, бороться с изменением климата и зарабатывать умеренные деньги - и все это одновременно», - говорит лесной эколог из Университета Вермонта Билл Китон, один из руководителей новое исследование, опубликованное 6 апреля онлайн в журнале Ecosphere.
«У землевладельцев есть много целей и вариантов для своих лесов, - говорит Китон. «Это отличный новый инструмент для лесников и землевладельцев, который должен быть в их ящике с инструментами».
Быстрый лес
«Мы были очень удивлены тем, что темпы роста деревьев в областях со структурной сложностью превышали таковые в областях с обычными методами обработки», - говорит Китон. «Это опровергает предыдущую догму о том, что более сильно прореженные участки будут иметь более быстрый рост, который будет связывать углерод быстрее, чем старые деревья. Вместо этого метод Китона обеспечивает возможность роста на всех уровнях полога леса и высвобождает кроны больших старых деревьев, срезая менее сильные деревья вокруг них, чтобы они получали много солнечного света и уплотнялись новой древесиной и листьями. Короче говоря, исследование показывает, что имитация естественных нарушений и того, как растет старый лес, может позволить лесам расти быстрее, чем традиционное селекционное лесоводство. И этот новый подход «удерживает на месте много углерода, который в противном случае был бы передан в атмосферу, если бы деревья были сократить, - говорит Китон, - даже с учетом жизненного цикла углерода в изделиях из дерева».
Новый Старый Рост
В течение почти двух десятилетий Китон и его студент изучали повышение структурной сложности, или SCE, на северных участках лиственных и смешанных лиственно-хвойных лесов на склоне горы Мэнсфилд и в исследовательском лесу Иерихона UVM в северном Вермонте. Это новое исследование «Экосфера», которым руководит бывшая аспирантка UVM Сара Форд, является частью серии его выводов, которые показывают, что имитация ключевых характеристик старовозрастных лесов на управляемых лесных угодьях может увеличить биоразнообразие (включая заметное увеличение количества грибов, травянистых растений и т. и земноводных), улучшают экосистемные услуги, которые леса предоставляют людям (например, чистую воду), и, в конечном итоге, восстанавливают старовозрастные леса - «крайне недопредставленный тип леса в Северном лесу», - говорит Китон, из-за длительного воздействия вырубка леса в восемнадцатом и девятнадцатом веках.
Теперь это новое исследование добавляет к подходу SCE еще одно важное преимущество: борьба с изменением климата путем поглощения углекислого газа из воздуха и его длительного хранения в лесах. Чтобы изучить, насколько эффективным будет SCE для этого «углеродного лесоводства», ученые UVM создали участки в лесу и измерили запасы углерода в живых и мертвых деревьях, а также в древесных остатках на лесной подстилке, на каждом участке.. Затем они использовали различные способы отбора деревьев для заготовки, в том числе традиционные подходы, методы SCE и контрольные группы, которые вообще не рубили.
Через десять лет после экспериментального сбора урожая ученые вернулись и измерили количество углерода, хранящегося на каждом участке. Мало того, что подход SCE показал значительно более высокие уровни углерода, чем традиционные методы селекции «отдельного дерева» и «группы», но и в одном ключевом пуле накопленного углерода - грубой древесной массе, лежащей на земле - подход SCE привел к большему количеству углерода. захватываются, чем даже контрольные участки, на которых рубки и другие лесохозяйственные работы не проводились.
Проблемы сохранения
Другими словами, для землевладельцев, заботящихся об охране окружающей среды, таких как земельные фонды или лесные заповедники, подход Китона SCE, направленный на максимизацию биоразнообразия и борьбу с изменением климата, может привести к увеличению запасов углерода и более быстрому созданию старых типов роста местообитаний, чем вообще ничего не делать.
«В Северном лесу можно ускорить восстановление старой поросли», - говорит Китон, который является одним из руководителей Программы лесного хозяйства и руководит Лабораторией углеродной динамики в Школе окружающей среды и природных ресурсов им. Рубинштейна при UVM.
По мере того, как климат теплеет, эта цель становится все более актуальной, а само определение старого роста становится все более сложным. С более высокими температурами и появлением множества новых инвазивных вредителей, таких как изумрудно-ясеневая златка, болиголов шерстистый адельгид и болезнь коры бука, «исходные данные смещаются», - говорит Китон. Восстановление старой поросли в Северном лесу «не означает возвращения к лесам, которые у нас были четыреста лет назад», - говорит он. Вместо этого он рассматривает восстановление старого роста как форму адаптации к будущему. Характеристики старых лесов - «например, их структурная сложность, сомкнутые полога, высокий уровень биоразнообразия, разновозрастные деревья и микроклимат», - говорит Китон, - могут придать земле устойчивость к засухе, более высоким температурам, болезням, штормам и быстрым изменениям экосистемы..
«В будущем нам понадобится больше старых побегов», - говорит Билл Китон.