За последние 20 лет водно-болотные угодья суши поглощали по миллиарду тонн углерода в год, но ежегодный прирост при этом составил лишь 90 тысяч тонн. На севере такие экосистемы стали продуктивнее за счет более долгого вегетационного сезона, а в тропических широтах, напротив, пострадали из-за частых и долгих засух. В результате в мире практически сравнялось количество болот, выбрасывающих углерод и поглощающих его. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Ecology & Evolution.
С 1850 по 2023 год экосистемы суши компенсировали примерно треть антропогенных выбросов парниковых газов. Растительный покров поглощает углерод из воздуха и переводит его в собственное органическое вещество (первичную продукцию), на десятки и сотни лет выводя из круговорота. Водно-болотные угодья покрывают не более 13 процентов суши, но именно на них приходится до трети поглощения атмосферного углерода, то есть состояние этих экосистем во многом определяет и современный климат. С 1950 года в мире из-за осушения было утрачено 4,85 миллиона квадратных километров болот, и углеродные потоки в оставшихся не так просто оценить из-за их пространственной неоднородности.
Ученые под руководством Ли Цзюньцзе (Junjie Li) из Китайской академии наук дали оценку углеродному балансу водно-болотных угодий мира за последние 20 лет. Для этого они использовали 934 записи наблюдений за потоками углерода на пяти континентах из 258 научных публикаций и базы данных FLUXNET. Из исследования исключили осушенные торфяники, рисовые поля, мангры и марши. Также в расчетах авторы учли уровни воды, температуру воздуха, осадки, почвенные свойства, особенности растительного покрова и долю фотосинтетически активной радиации.
На текущий момент болота ежегодно ассимилируют примерно миллиард тонн углерода, что составляет около 30 процентов всего поглощения сушей и компенсирует 10 процентов антропогенных выбросов парниковых газов. При этом порядка 700 миллионов тонн углерода оседает в тропиках — водно-болотных угодьях бассейнов Амазонки и Конго, Пантанале и дельте Ганга. Напротив, обширные болота Западной Сибири и торфяники Юго-Восточной Азии выступают чистыми источниками выбросов парниковых газов из-за таяния мерзлоты, падения уровня воды и частых пожаров.
Несмотря на периодически поступающие сообщения о том, что с потеплением климата болотные экосистемы становятся все продуктивнее (то есть могут поглощать все больше углерода из атмосферы и переводить его в собственное органическое вещество), с 2000 по 2020 годы поглощение углерода ими оставалось стабильным с небольшим приростом в 90 тысяч тонн в год. Рост продуктивности в северных широтах (на 710 тысяч тонн в год) из-за увеличения продолжительности сезона вегетации компенсировался снижением в тропиках (на 490 тысяч тонн в год).
Особенно сильно пострадали болота в Южной Америке, где спад достигал 1,37 миллиона тонн в год на фоне частых и продолжительных засух, которые приводили к смерти растительности. Если поделить пространство, покрытое в мире водно-болотными угодьями, на ячейки, то окажется, что в 49 процентах происходит рост поглощения углерода, а в 51 проценте — спад.
Продуктивность северных болот растет не только благодаря наземным растениям и все более длительному периоду вегетации. Недавнее исследование показало, что с увеличением температуры на каждый градус северные торфяники поглощают на 3,4 миллиграмма углерода в час больше на каждый квадратный метр площади за счет роста интенсивности фотосинтеза у золотистых водорослей.