Леса в Соединенных Штатах, и особенно лесные почвы, хранят огромное количество углерода, компенсируя около 10 процентов ежегодных выбросов парниковых газов в стране и помогая смягчить последствия изменения климата.
Но уже более 20 лет эксперты предупреждают, что сила этого углеродного «поглотителя» снижается и выровняется примерно к середине века. Один из способов компенсировать снижение способности лесов США к поглотлению - это добавить больше деревьев - например, путем активной пересадки после таких нарушений, как лесные пожары, или позволив лесам вернуть себе маргинальные пахотные земли.
Исследование, опубликованное на неделе 26 февраля в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, дает первую эмпирически обоснованную опубликованную оценку общего количества углерода, накапливающегося в настоящее время в верхнем слое почвы лесов США, подвергающихся этим двум испытаниям. виды лесовосстановления.
Исследовательская группа под руководством Мичиганского университета также изучила потенциал увеличения секвестрации углерода в районах лесовосстановления.
«Там, где происходит лесовосстановление - либо путем посадки деревьев, либо путем вторжения - эти земли активно добавляют углерод к большому бассейну, который будет продолжать расти в течение многих десятилетий», - сказал эколог и биогеохимик UM Люк Нэйв, ведущий автор исследования.
"Верхний слой почвы на лесовосстановительных землях обеспечивает значительное долгосрочное решение проблемы снижения способности лесов США к поглотлению углерода и помогает смягчить последствия изменения климата. Даже незначительное увеличение площади лесовосстановленных земель окажет мультипликативное воздействие на секвестрацию углерода в масштабах всей страны."
Исследователи обнаружили, что лесовосстановление верхнего слоя почвы по всей стране в настоящее время добавляет от 13 миллионов до 21 миллиона метрических тонн (13-21 тераграмм) углерода каждый год, что эквивалентно примерно 10 процентам от общего количества углерода в лесном секторе США. поглотит и компенсирует около 1 процента всех выбросов парниковых газов в США.
В следующем столетии лесовосстановление верхнего слоя почвы в США приведет к поглощению от 1,3 до 2,1 миллиарда метрических тонн (1,3-2,1 петаграмма) углерода, что составляет почти половину прироста углерода в почве, происходящего в лесных массивах США, сказал Нейв. ассистент научного сотрудника на биологической станции У-М и в отделе экологии и эволюционной биологии.
И количество накопленного углерода может резко увеличиться, если площадь лесовосстановления в стране, которая в настоящее время составляет почти 200 000 квадратных миль, вырастет.
В рамках исследования исследователи изучили лесные угодья США, которые подверглись серьезным нарушениям, таким как интенсивные лесные пожары или серьезные нашествия насекомых, используя данные Национальной инвентаризации лесов за последние несколько десятилетий. Они обнаружили, что только около 7 процентов лесных угодий, доступных для пересадки, были пересажены.
Когда они посмотрели на маргинальные пахотные земли, подвергающиеся лесовосстановлению, они обнаружили, что накопление углерода на сегодняшний день составляет лишь около 10 процентов от их потенциала. Этот вывод подчеркивает «значительную способность C-поглотителя этого перехода к землепользованию, если этим землям будет позволено продолжать возвращаться к естественному лесному состоянию», - пишут авторы..
В своем исследовании исследователи объединили спутниковые снимки с примерно 15 000 наземных измерений углерода в верхнем слое почвы из двух баз данных национального уровня. Одна из баз данных Международной сети углерода в почве включает измерения углерода в почве на биологической станции UM около Пеллстона.
Соавторами документа PNAS являются Грант Домке, Брайан Уолтерс, Чарльз Перри и Кристофер Суонстон из Министерства сельского хозяйства и лесной службы США; Кэтрин Хофмайстер из Корнельского университета; и Умакант Мишра из Аргоннской национальной лаборатории.
Nave и Swanston, которые сотрудничали через Северный институт прикладных наук о климате, завершили работу, чтобы помочь исследователям Лесной службы и землевладельцам задокументировать углеродные преимущества лесовосстановления.
Работа была поддержана Министерством сельского хозяйства и лесной службы США и Национальным научным фондом.