Ученые выяснили, как умирающие деревья влияют на углеродный цикл Земли

По словам ученых, мертвые деревья содержат приблизительно 8% всего углерода, который уже содержится в атмосфере. Однако полную картину роли разложения древесины в глобальном углеродном цикле оценить сложно.

Исследование было опубликовано в журнале Nature.

Ученые решили провести ряд экспериментов, чтобы выяснить, как такие деревья влияют на углеродный цикл Земли, а также понять, какую роль в этом процессе играют насекомые.

Ученые заявили, что ежегодно в среднем около 10,9 гигатонн углерода выделяется из разлагающейся древесной массы во всем мире. Это эквивалентно 115% наших годовых выбросов от ископаемого топлива и четверти углерода, ежегодно выделяемого почвой. Однако это также естественная часть возобновления леса, гниение составляет важную часть жизненного цикла леса.

Более 90% этих выбросов происходит от разложения древесины в тропиках, а почти 30% - в результате действия разлагающих насекомых.

«До сих пор мало что было известно о роли умерших деревьев. Известно, что живые деревья играют жизненно важную роль в наблюдении за углекислым газом в атмосфере. Но до сих пор мы не знали, что происходит, когда эти деревья разлагаются», - говорит эколог и биолог Дэвид Линденмайер из Австралийского национального университета (ANU).

Исследование, проведенное ранее в этом году, показало, что стоящие усохшие деревья сами по себе могут не выделять столько парниковых газов, как почва, и все же эти деревья могут действовать как соломинки, всасывая углерод или метан из земли и выбрасывая их в атмосферу. Скорость разрушения мертвой древесины зависит главным образом от взаимодействия между местным климатом и активностью деструкторов, таких как грибы, микроорганизмы и насекомые.

Например, известно, что термиты и жуки-древоточцы поглощают часть углерода из древесины для себя, ограничивая его биосферой. Однако до сих пор было неизвестно, какую именно роль играют эти насекомые в процессе разложения.

Когда исследователи провели полевые эксперименты на 55 участках леса на 6 континентах, они обнаружили, что насекомые не всегда ускоряют разложение древесины, как это часто предполагается. Напротив, их роль в глобальном углеродном цикле, по-видимому, сильно зависит от местного климата.

Опираясь на более чем 140 видов деревьев, авторы сравнили, что происходит с тысячами образцов мертвой древесины в течение трех лет, когда их помещают в сетчатые клетки, чтобы не допустить насекомых, или когда их помещают в открытый лес, где насекомые могут легко добраться до них.

В регионах, где местные температуры были выше и более влажными, исследователи заметили, что валежник выветрился и разложился под воздействием климата и насекомых намного быстрее. Это говорит о том, что изменение климата может усилить разложение древесины в тропических или субтропических регионах при повышении температуры, пока сохраняется влага. С другой стороны, в засушливых районах разложение древесины, скорее всего, замедлится, даже при высоких температурах.

Без осадков древесный материал не так легко разрушается, а без воды, как правило, меньше насекомых, чтобы ускорить процесс. Тем не менее, даже когда идет обильный дождь, он не всегда ускоряет разложение. В умеренных и северных лесах, например, осадки действительно замедляют разложение, возможно, потому, что они иногда могут замораживать древесину, но также, вероятно, потому, что дальше на север насекомые менее многочисленны.

В конце концов, исследователи обнаружили, что на леса северной и умеренной зоны приходится менее 7% углерода, ежегодно выделяемого из валежника. Остальное приходится на тропики, где температура, осадки и насекомые, которые проедают древесину, вместе играют решающую роль в переработке мертвых деревьев.

«На насекомых приходится 29% выбросов углерода мертвой древесины каждый год. Однако их роль была непропорционально больше в тропиках и мало влияла на регионы с низкими температурами», - говорит эколог Мариса Стоун из Университета Гриффита.

В последние годы ученые начали замечать «апокалипсис насекомых», происходящий по всему миру, в том числе в тропиках, где обитает наибольшее разнообразие насекомых.

«Во время глобальных изменений мы можем наблюдать резкое сокращение биоразнообразия и изменения климата. Это исследование продемонстрировало, что как изменение климата, так и исчезновение насекомых могут изменить разложение древесины и, следовательно, круговорот углерода и питательных веществ во всем мире», - говорит первый автор исследования и биолог по охране природы Себастьян Зейболд из Технического университета Мюнхена в Германии.

Ранее Курсор писал, что в США появляются мертвые леса-призраки. Изменение климата влияет на уровень мирового океана что приводит к уничтожению прибрежных лесов из-за увеличения концентрации солей в почве.

Курсор также сообщал, что ученые предлагают использовать кофе для восстановления тропических лесов. Ученые считают, что побочные продукты сельского хозяйства можно использовать для восстановления лесов.

Десять интересных фактов о лесах. Леса служат естественными кондиционерами воздуха и очистителями атмосферы. Кроме того, они играют важную роль в борьбе с изменением климата.

Курсор сообщал, что ученые прогнозируют катастрофу из-за снижения способности растений поглощать углерод.