Климатическая бомба под ногами

До сих пор, когда речь заходила о глобальном потеплении, эксперты говорили прежде всего о состоянии атмосферы и океанов. Согласно новым данным, полученным учёными Гарварда, почва играет в процессе нагревания планеты куда более значимую роль.

Климатическая бомба под ногами

Источник: Oticki / Shutterstock

В 1991 году, задолго до того, как большинство людей узнало об изменении климата, гарвардские учёные поделили часть принадлежащего университету лесного массива в Массачусетсе на 18 равных квадратов со стороной 6 метров. Затем они поделили участок повторно – на шесть блоков по три квадрата в каждом. В каждом блоке один квадрат был оставлен без изменений, под вторым были проложены тепловые кабели, повысившие температуру грунта на 5° С. Под третьим участком учёные также проложили кабели, но оставили их выключенными.

Цель эксперимента состояла в том, чтобы замерить, как земля «испаряет» углекислый газ при нагревании. Результаты, опубликованные накануне в журнале Science, означают, что нарастающее глобальное потепление в значительной степени «подпитывается» нагревающимся грунтом. По мере нагревания Земли содержащиеся в почве микробы всё активнее перерабатывают органику, выделяя при этом углекислый газ в атмосферу.

Экстраполировав полученные данные, исследователи пришли к выводу, что в течение текущего столетия потепление, вызванное нагревом почвы, будет «эквивалентно потеплению, вызванному сжиганием ископаемого топлива на протяжении двух последних десятилетий, и сопоставимо с высвобождением углерода из почвы в результате сельскохозяйственной деятельности человека на протяжении двух прошедших веков».

Однако хорошие новости состоят в том, что исследовательское сообщество, наконец, вплотную занялось решением этой проблемы. На протяжении последних недель вышло как минимум четыре больших работы, представляющие новые данные о роли почвы и лесов в глобальном углеродном цикле.

Почва – это не только земля и глина, это также хлопок, кукуруза, бобы, пшеница, апельсины, скот – словом, всё, что кормит и одевает человека. Когда она здорова, она даёт нам почти всё, что нужно. Почва впитывает и удерживает влагу, которая в противном случае залила бы населённые людьми долины. Но так же она впитывает и удерживает углерод, который иначе нагревал бы атмосферу.

Когда речь заходит об изменении климата, всё наше внимание приковано к атмосфере – главным образом потому, что глобальное потепление концентрированно выражено именно в ней. Даже океаны вызывают большую озабоченность, чем почва, особенно когда их нагревание провоцирует штормы и цунами, убивающие людей и разрушающие города. Моря действительно удерживают в 60 раз больше углерода, чем атмосфера, и впитывают более 90% тепла, выработанного промышленностью.

Почва, между тем, до недавнего времени была обделена вниманием. Хотя она одинаково сильно влияет и на глобальное потепление, и на всё, что сделано и контролируется человеком. Участок земли площадью 3 м² содержит больше углерода, чем вся атмосфера земли. Забота о почвенном слое планеты «критически важна для стабилизации концентрации CO2 в атмосфере», – говорится в работе, подготовленной профессором Стэнфорда Робертом Джексоном и его коллегами и опубликованной в «Ежегодном обозрении экологии, эволюции и систематики» (Annual Review of Ecology, Evolution & Systematics). Учёные не ставили целью разобрать по атомам весь глобальный углеродный цикл. Они лишь хотели подчеркнуть, что грамотное землепользование и ведение сельского хозяйства способно одновременно удержать углерод в почве, – сдерживая тем самым глобальное потепление, – и повысить урожайность продуктов, столь необходимых растущему населению Земли. Для этого нужно сократить периоды пахоты и нахождения земли «под паром», лучше управлять выпасами, высаживать больше бобовых.

В 1991 году, когда учёные Гарварда начинали свой лесной эксперимент, наука о Земле как единой системе (Earth-system science) и почвоведение (soil-health science) были совершенно разными областями знаний. «Ситуация изменилась, и это хорошо», – говорится в другом докладе, опубликованном накануне в издании «Биология глобальных перемен» (Global Change Biology). По мнению его авторов, совместные усилия учёных, политиков и землевладельцев могли бы оказать существенное влияние на сокращение глобального уровня СО2, компенсировав рост выбросов углекислого газа в результате стремительного отступления вечной мерзлоты в Северном полушарии. Обнадёживающим примером такого взаимодействия эксперты считают Международную сеть почвенного углерода (International Soil Carbon Network) – научную инициативу, созданную для сбора данных по проблеме.

«Почвы перешли в «антропогенную стадию» – большая часть земной поверхности находится под прямым или косвенным воздействием человеческой деятельности», – сказано в докладе.

Исполненные надежды призывы к сотрудничеству, содержащиеся в этих докладах, контрастируют с новостями из других областей знаний о Земле. В прошлом месяце учёные из исследовательского центра «Вудс Хол» (Woods Hole Research Center) и Университета Бостона опубликовали в журнале Science анализ спутниковых данных, согласно которому тропические леса, долгое время считавшиеся чем-то вроде губок, впитывавших углекислый газ из атмосферы, на самом деле могут быть крупным источником его эмиссии.

Гарвардское «лесное» исследование также наталкивает на невесёлые размышления. В докладе утверждается, что почва «испускает» углерод в результате деятельности микроорганизмов. Микробы сползаются на органику при повышении температуры (грунта), перерабатывают её и выделяют углекислый газ. В отсутствие органической подпитки для микробов, отапливаемые участки почвы быстро снижают уровень углеродной эмиссии до уровня неотапливаемых. Но через некоторое время на нагретых участках появляются новые микробы, способные перерабатывать более твёрдую субстанцию – к примеру, лигнин – вещество, делающее древесину жёсткой. Сделав своё дело, они также отмирают, снижая уровень эмиссии. И так далее.

Учёные давно обеспокоены нагревом атмосферы и морей в результате человеческой деятельности. Но в этой области многое остаётся в нашей власти – к примеру, мы можем снизить эмиссию углерода, сократив потребление ископаемого топлива.

«Остановить же деятельность микроорганизмов, вырабатывающих углерод, крайне сложно, если не невозможно», – пишут гарвардские учёные.

Источник: www.bloomberg.com


19 октября 2017 в 16:55

глобальное потепление

Другие пользователи читают

Скованные виртуальной цепью

На протяжении нескольких лет подряд блокчейн-стартапы, разрабатывающие технические решения для новой энергетики, в том ч...

31 октября 2017 в 17:54
«Город солнца» и ветра за $500 млрд

Российский фонд прямых инвестиций (РФПИ) совместно с ведущими российскими и международными партнёрами примет участие...

27 октября 2017 в 18:45