През последните десетилетия са проведени множество изследвания върху обмена на парникови газове между атмосферата и биосферата. От тези газове въглеродният диоксид (CO2) е най-изследваният, предвид непрекъснатото му нарастване в атмосферата и приноса му за повишаването на глобалната температура.
Една трета от емисиите на CO2, причинени от човешка дейност, се абсорбират от земните екосистеми. Екосистеми като гори, влажни зони и джунгли играят решаваща роля в това усвояване. Това, което обаче често остава незабелязано е, че пустини и тундри Те също са важни в този процес, макар и по различен начин.
Ролята на сухите региони в въглеродния цикъл
Сухите региони, като пустините, традиционно са били игнорирани по отношение на ролята им в въглеродния цикъл. Това е така, защото в сравнение с други екосистеми, неговата биологична активност е много по-ниска. Въпреки това, скорошни проучвания показват, че тези екосистеми играят решаваща роля в глобалния въглероден баланс и не само чрез абсорбиране на CO2. Изследване, ръководено от Висш съвет за научни изследвания (CSIC) са разкрили, че Емисиите на CO2 в сухите райони могат да бъдат предизвикани от вятъра, чрез процес, наречен „подземна вентилация“.
Това явление възниква, когато въздух, натоварен с CO2, уловен в подпочвата, се изхвърля в атмосферата поради атмосферна турбуленция, причинена от вятъра. Този процес е особено интензивен през сухия сезон на места с ниска влажност на почвата. Емисиите на CO2 от този тип в сухите екосистеми са широко подценявани и настоящите изследвания показват, че те могат да допринесат значително за увеличаването на парниковите газове.
Експерименталната площадка в Кабо де Гата
Едно от най-подходящите проучвания за подземна вентилация е проведено в полусуха еспарталова гора в природния парк Cabo de Gata-Níjar, Алмерия. Това място е избрано поради екстремните си сухи условия и ниската биологична активност, което го прави идеална отправна точка за измерване на емисиите на CO2 в сух климат. В продължение на шест години, между 2009 и 2015 г., изследователите измерват нивата на въглероден диоксид в почвата и атмосферата.
Резултатите показват, че при по-ветровити и по-сухи условия възникват значителни емисии на CO2 от почвата в атмосферата, променяйки въглеродния баланс. Всъщност беше наблюдавано, че в определени моменти CO2, уловен под земята се отделя в големи количества, образувайки допълнителен поток от емисии.
Уязвимостта на въглерода, съхраняван в сухи почви
Според последните проучвания, Органичният въглерод, съхраняван в сухи почви, е много по-уязвим, отколкото се смяташе досега. Очаква се почвените минерали да действат като защитни щитове, за да предотвратят освобождаването на този въглерод. Въпреки това, изследване на Института по аграрни науки (ICA) на CSIC разкри, че минералите, присъстващи в тези области, не са толкова ефективни, колкото се смяташе. В резултат на това повишената сухота и температури поради изменението на климата причиняват неочаквани загуби на въглерод в тези екосистеми.
Тези въглеродни загуби имат двойно въздействие. От една страна те отделят повече CO2 в атмосферата, което допринася за глобалното затопляне. От друга страна, тази загуба засяга пряко и биоразнообразието и почвеното плодородие в сухите райони, тъй като органичният въглерод е от съществено значение за тези екосистеми.
Въздействието на изменението на климата в сухите райони
Изменението на климата засяга сериозно сухите и полусухите екосистеми. Прогнозите на увеличаване на сушите и разширяване на сухите зони може значително да увеличи феномена на подземната вентилация, с който тези зони могат да се превърнат от поглътители на въглерод в нетни емитери на CO2.
Проучване на Университета за наука и технологии „Крал Абдула“ изчислява, че тази ситуация може напълно да промени глобалния въглероден баланс. Освен ако не бъдат взети мерки за смекчаване на последиците от изменението на климата, сухите екосистеми биха могли да ускорят процеса на глобално затопляне, допринасяйки със значителни количества допълнителен CO2 в атмосферата.
Освен това в тези области, където влажността на почвата е по-малко от 30%, вятърът и липсата на растителност улесняват излизането на CO2, уловен в подпочвата. Това предполага, че климатичните прогнози за следващите десетилетия могат да влошат ситуацията в сухите райони, увеличавайки емисиите на CO2 в световен мащаб.
От друга страна, някои проучвания предполагат, че сухите райони могат да уловят повече CO2, отколкото се смяташе досега, ако бъдат „озеленени“. Растенията, адаптирани към сухи среди, заедно с някои почвени микроорганизми, могат да бъдат ключови за възстановяване на възможностите за абсорбиране на въглерод в тези райони.
В обобщение, въпреки че сухите зони са били пренебрегнати в изследванията на въглеродния цикъл, последните изследвания подчертават тяхното значение и голяма сложност. Увеличаването на емисиите на CO2 поради подземната вентилация и уязвимостта на съхранявания въглерод правят тези региони необходим фокус на внимание в контекста на изменението на климата.