На фоне поиска учеными решения проблемы потепления планеты, на которую указывает многочисленные доклады экологов различных стран миря с призывом к резкому сокращению выбросов парниковых газов, природа, похоже, предлагает свою неожиданную помощь.
В частности, ученые сообщают о найденных ими ключевых подсказках для борьбы с глобальным потеплением, тщательно исследовав бревно возрастом почти в 4000 лет, обнаруженное в Сен-Пье в Квебеке. По мнению исследователей, изучавших эту реликвию, она демонстрирует эффективность простого метода улавливания углерода, который до сих пор недооценивался. Захоронение древесины в надлежащих условиях окружающей среды может остановить ее разложение и помочь сократить выбросы углекислого газа.
Хорошо известно, что посадка деревьев является одной из лучших стратегий снижения воздействия выбросов парниковых газов. Без лесов глобальное потепление будет развиваться в два раза быстрее. Посредством механизма фотосинтеза деревья поглощают углекислый газ, превращая его в биомассу. С другой стороны, почвы поглощают более половины углерода, содержащегося в лесной экосистеме.
Тем не менее, способность деревьев улавливать и удерживать углекислый газ - это только верхушка айсберга. Когда дерево умирает, процесс фотосинтеза прерывается и выделяется CO2. Предыдущие проведенные исследования показали, что 8% углерода в лесной экосистеме содержится в мертвых деревьях, которые, таким образом, являются достаточно серьезным источником загрязнения атмосферы. Однако, усовершенствованная техника складирования ненужной древесины может разорвать этот цикл, позволяя мертвой древесине продолжать накапливать углекислый газ, а не выделять его.
Группа исследователей во главе с профессором атмосферных и океанологических наук Мэрилендского университета Нин Цзэном сосредоточилась на изучении возможности улучшения методов складирования древесины. В 2013 году они вырыли траншею, чтобы поэкспериментировать с методами захоронения древесины, и обнаружили бревно, находившееся в земле на глубине двух метров. При поддержке ученых из Университета Макгилла, Цзэн и его команда смогли оценить возраст бревна с помощью углеродного датирования. Анализ показал, что оно является уцелевшей частью восточного красного кедра (или, возможно, можжевельника Вирджинии) возрастом 3775 лет. Его исключительное состояние сохранности заинтриговало исследователей. «Древесина красивая и прочная, из нее, вероятно, можно было бы сделать предмет мебели», - отметил Цзэн в своем заявлении.
Используя инфракрасную спектроскопию и сканирующую электронную микроскопию, исследователи обнаружили, что бревно сохранило почти все первоначальное содержание углерода. Результаты исследований, опубликованные в журнале Science, показывают, что бревно потеряло лишь на 5% меньше углекислого газа по сравнению с недавно отобранным бревном того же вида. По словам Цзэна, это состояние сохранности частично объясняется глинистыми отложениями, присутствующими в почве, где было выкопано древнее бревно. В этой связи, по его заявлению, указанное открытие проливает свет на роль условий окружающей среды в остановке процесса разложения и выделения CO2.
«Существует множество геологических и археологических свидетельств наличия сохранившейся древесины, возраст которой исчисляется сотнями или даже миллионами лет, но цель этих исследований заключалась не в том, чтобы выяснить, как спроектировать хранилище для сохранения этой древесины», - сказал Цзэн. Он также отметил, что глинистая почва, окружающая бревно, обладает низкой проницаемостью. Ограничивая воздействие кислорода, грибы, бактерии и насекомые не смогли размножаться в этой среде. Эти условия позволили бревну сохранять свою клеточную структуру в течение почти четырех тысячелетий. Понимание уникальных факторов окружающей среды, которые сохранили это древнее бревно в идеальном состоянии, может помочь исследователям усовершенствовать климатическое решение, известное как “хранение древесины”, которое предполагает сбор древесины, не являющейся коммерчески рентабельной — например, деревьев, уничтоженных болезнями или лесными пожарами, старой мебели или неиспользуемых строительных материалов, — и захоронение ее, чтобы остановить разложение.
С этим открытием Цзэн и его команда надеются предложить экономически жизнеспособное решение для борьбы с глобальным потеплением. «Чрезвычайная климатическая ситуация стала серьезной проблемой, что делает этот анализ еще более мотивирующим», - заключает Цзэн.