Осушение торфяных лесов ради хозяйственных нужд в Индонезии повлияло на них сильнее, чем природные засухи, вызванные Эль-Ниньо. Из поглотителя, захватывающего более девяти тонн углерода на каждый гектар своей площади, они стали выбрасывать более 13 тонн углерода с гектара. Так произошло из-за падения уровня грунтовых вод и продуктивности растений. Такие выводы содержит исследование, опубликованное в журнале Communications Earth & Environment.
В болотистых торфяных лесах Юго-Восточной Азии сосредоточены значительные запасы углерода, которые рискуют оказаться в атмосфере из-за неустойчивого землепользования. В отличие от болот в высоких широтах, многие из которых остаются нетронутыми, в Юго-Восточной Азии было осушено уже порядка 65 процентов таких торфяников. Помимо антропогенного осушения леса подвергаются также засухам и пожарам, которые имеют циклический характер из-за явления Эль-Ниньо и повторяются каждые несколько лет. Данные полевых наблюдений за потоками парниковых газов в регионе немногочисленны, поэтому углеродный баланс местных экосистем остается во многом неопределенным.
Ученые под руководством Такаши Хирано (Takashi Hirano) из Университета Хоккайдо в течение 15 лет измеряли углеродные выбросы на трех участках торфяных болотистых лесов в Индонезии — в ненарушенном торфянике, осушенном торфянике и выгоревшем торфянике. Потоки CO2 они измеряли методом вихревой ковариации, а параллельно с этим проводили геоботанические исследования — вели учет деревьев, считали их биомассу, опад, чистую первичную продукцию и индекс листовой поверхности. Также авторы собирали метеоданные и отмечали уровень грунтовых вод.
Ненарушенный лес в обычные годы выступал как слабый поглотитель углекислого газа — он ассимилировал 9,52 тонны углерода на каждый гектар своей площади за год. В годы засух такой лес становился активным источником эмиссии и выбрасывал 13,1 тонны углерода с гектара в год. Такое переключение ученые объяснили падением уровня грунтовых вод, которое усилило разложение торфа и почвенное дыхание, а также закрытием устьиц и ослаблением солнечной радиации дымом от участившихся пожаров.
Осушенный лес был активным источником выбросов (ежегодно по 12,9 тонн углерода с гектара) даже в обычные годы, в нем наблюдалось также снижение биомассы и валовой продукции из-за падения уровня грунтовых вод. Выгоревший лес на короткое время в 2009 году стал мощным источником парниковых выбросов — с каждого гектара его площади в атмосферу выделялось по 158 тонн углерода. После того как пожары миновали, лес вновь стал поглотителем углекислого газа, но слишком слабым, чтобы компенсировать потери из-за одного крупного пожара. Ученые оценили влияние осушения на местные торфяные леса как в 1,6 более сильное, чем влияние природных засух, и как сопоставимое с циклическими пожарами.
Осушенные болота могут терять углерод не только за счет его прямых выбросов в атмосферу, но и за счет выноса органического вещества с поверхностным стоком. В дренажных каналах, с помощью которых осушали болота Юго-Восточной Азии, сложились такие условия, что органика не просто вымывалась по ним в океан, но и окислялась уже по пути туда. Это обеспечило ежедневные попутные выбросы углекислого газа в размере 70 миллиграмм углерода с каждого квадратного метра поверхности.