Восстановление торфяников и парниковый эффект

Долгосрочная перспектива

В виду ограниченности опыта повторного заболачивания, информация о долгосрочных изменениях отсутствует. Имеющиеся данные показывают, что природная функция торфяника, как поглотителя СО2, восстанавливается достаточно быстро. В то же время, этот процесс может сопровождаться достаточно высоким выделением метана.

В рамках оценки влияния на климат проекта по восстановлению 42.000 га. нарушенных торфяников, мы разделили проектные территории на 4 «класса эмиссий», по типу торфа (верховое, низинное) и интенсивности минерализации торфа (высокая, низкая). Мы оценили объемы выбросов СО2, СН4, N2O в классах на основании опубликованных и собственных неопубликованных данных. По причине отсутствия сведений о долгосрочной перспективе, мы использовали данные для ненарушенных торфяников. Потенциал глобального потепления газов выражается в эквиваленте СО2 в течение 100 лет (МГЭИК).

Мы выделили 3 периода после проведения повторного заболачивания с отличающимися характеристиками:
1.Чрезвычайно высокое выделение СН4 сопровождается низким поглощением (накоплением) СО2. Этот первичный этап оказывает чрезвычайно негативное воздействие на климат.
2. Выделение СН4 резко сокращается, в то время как СО2 поглощается максимально. Этот период имеет несколько позитивный климатический эффект.
3. Низкое выделение СН4 и слабое поглощение СО2, сходно с ситуацией на нетронутых болотах. Эта фаза оказывает нейтральное воздействие на климат.

Рисунок 1. Оценка изменений общего потенциала глобального потепления парниковых газов, выделяемых Белорусскими болотами после проведения повторного заболачивания (эквив. в кг. СО2/га/год).

Хотя для осушенных низинных болот (нулевая фаза) потенциал глобального потепления, определяется кроме СО2, наличием и N2O, воздействие СО2 и СН4 доминирует во всех типах болот после повторного заболачивания. В фазе 1 по-прежнему просматриваются четкие различия между типами болот, но они заметно сглаживаются во второй фазе (рисунок 1).

Оценка различных сценариев:

- в первом сценарии, фаза 1 равна 5 годам с линейным уменьшением с 1-го по 5-й года потенциала глобального потепления до уровня второй фазы; вторая фаза продолжается в течение 15 лет при неизменном потенциале глобального потепления; фаза 3 продолжается 80 лет при неизменном потенциале глобального потепления.

- во втором сценарии, фаза 1 продолжается в течение 20 лет с линейным уменьшением с 1-го по 20-й года потенциала глобального потепления до уровня фазы 2; фаза 2 продолжается 15 лет при неизменном потенциале глобального потепления; фаза 3 продолжается 65 лет с неизменным потенциалом глобального потепления.

- в третьем сценарии, фаза 1, продолжительностью 50 лет с линейным уменьшением с 1-го по 50 год потенциала глобального потепления до уровня фазы 2; фаза 2 продолжается 1 год; фаза 3 продолжается 49 лет при постоянном потенциале глобального потепления.
 

Результаты, приведенные в таблице 1, показывают, что повторное заболачивание деградированных торфяников имеет значительные преимущества, при любом сценарии. Даже по самому пессимистичному 3 сценарию, повторное заболачивание позволит избежать выделения парниковых газов в объеме, эквивалентном более 30 млн. тонн в течение 100 лет.

Таблица 1. Общий потенциал глобального потепления (в эквиваленте 1000т СО2) в течение следующих 100 лет от 42.110 га. торфяников до и после заболачивания.

Климатические выгоды от проведения повторного заболачивания (т.е. превышение выбросов парниковых газов из нарушенных болот после заболачивания) проявляются на второй год для сценария 1, шестой год для сценария 2, и 12-й год для сценария 3. Это показывает, что даже с учетом продолжительного периода первоначально высоких выбросов парниковых газов, общий положительный эффект проявляется в обозримом будущем.

Достоверность расчетов

Наши расчеты не принимали во внимание пространственную неоднородность деградированных торфяников. В оценке, мы допускали, что выбросы парниковых газов с деградированных торфяников продолжаются в течение 100 лет, что не соответствует в действительности в том случае, когда слой торфа тонкий либо когда поверхность торфа оказывается покрытой грунтовыми водами. С другой стороны, мы не учитывали огромные объемы парниковых газов, которые выделяются в результате 3000 ежегодно возникающих в Беларуси торфяных пожаров. Мы считаем, что эти допущения значительным образом не повлияют на общие результаты.

Необходимость дальнейших исследований

Несмотря на то, что качественные изменения динамики парниковых газов от повторного заболачивания очевидны, необходимы дальнейшие исследование в области долгосрочных количественных прогнозов. Это связано с тем, что торфяники заболачиваются относительно недавно и данные долгосрочных исследований отсутствуют. Для определения наиболее эффективных методов проведения повторного заболачивания необходимы комплексные долговременные изучения балансов парниковых газов на торфяниках.

Особое внимание необходимо уделить следующим вопросам:
- Каково фактическое выделение парниковых газов после обводнения на разных типах болот?
- Каковы факторы и процессы определяют интенсивность и продолжительность отдельных фаз заболачивания?
- Какие меры и методы позволяют достигнуть объемов выделяемых парниковых газов?

Перспективы нашего исследования

С 2004 года мы проводили исследования долговременных эффектов повторного заболачивания в полевых условиях на осушенном низинном болоте в северо-восточной Германии, дополненные лабораторными экспериментами. Результаты последних исследований показывают, что первичное высокое выделение парниковых газов после заболачивания является следствием разложения молодой растительности, особенно двукисточника тростниковидного (Phalaris arundinacea). В июле 2007 года, через 3 года после проведения повторного заболачивания, выделение метана впервые уменьшилось по сравнению с периодически увлажняемыми контрольными участками. Это показывает, что изначально высокое выделение метана носит временный характер.
Ограничения первичных выбросов метана можно добиться следующим путем:
- удаление молодой разлагаемой растительности до заболачивания;
- оптимизация уровня воды (не глубокое заболачивание);
- искусственного восстановления растительного покрова;
- предотвращения разрастания растительности, разложение которой приводит к выделению метана;

Как бы то ни было, несмотря на все трудности, очевидно, что восстановление болот – это работа, осуществляемая методом проб и ошибок.

Источники:

www.peatlands.by
www.imcg.net