Болото - Mire

"Куагмайр" перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. Куагмайр (значения).
Для использования в других целях см. Mire (значения).
Разнообразие видов болот в Долина Карбахал, Аргентина.
Avaste Fen, одно из крупнейших болот Эстонии.

А болото, торфяник или же болото это водно-болотное угодье тип, преобладает живой торф -образующие растения. Болота возникают из-за неполного разложения органических веществ, обычно из-за растительности, из-за заболачивания и последующего аноксии.[1] Все типы болот имеют общую характеристику насыщения водой, по крайней мере, сезонно с активным образованием торф, имея при этом свой набор растительности и организмов.[2] Нравиться коралловые рифы, болота представляют собой необычную форму рельефа в том смысле, что они возникают в основном из-за биологических, а не физических процессов, и могут принимать характерные формы и структуру поверхности.

А болото плавающее (дрожащее) болото, болото или любой торфяник, находящийся в стадии Hydrosere или гидрархическая (гидросеральная) сукцессия, приводящая к заполнению прудов под ногами. Омбротрофный виды трясины можно назвать дрожащими болотами. Минеротрофный типы можно назвать с помощью термина quagfen.[3]

Есть четыре типа болот: болото, болото, болото и болото.[4] Болото - это болото, которое из-за своего расположения относительно окружающего ландшафта получает большую часть воды за счет дождя (омбротрофный ), в то время как болото расположено на склоне, равнине или впадине и получает большую часть воды из почвы или грунтовых вод (минеротрофный ). Таким образом, хотя болото всегда кислое и бедное питательными веществами, болото может быть слабокислым, нейтральным или щелочным, а также бедным или богатым питательными веществами.[5] Хотя болота представляют собой водно-болотные угодья, в которых растительность коренится в минеральной почве, некоторые из них образуют мелкие торфяные отложения: их следует рассматривать как болота. Болота характеризуются пологом леса и, как и болота, обычно имеют более высокий уровень pH и доступность питательных веществ, чем болота. Некоторые болота и топи могут поддерживать ограниченный рост кустарников или деревьев на кочках.

Сегодня образование болот в основном контролируется климатическими условиями, такими как осадки и температура, хотя рельеф местности является основным фактором, поскольку заболачивание легче происходит на более плоской поверхности.[6] Однако во всем мире растет антропогенное влияние на накопление торфа и торфяников.[7]

Долинное болото создает ровную поверхность земли с драматическим рельефом. Верхнее болото Биго, Горы Рувензори, Уганда.

Топографически болота возвышают поверхность земли над исходной топографией. Болота могут достигать значительной высоты над подстилающей минеральной почвой или коренная порода: глубина торфа более 10 м обычно отмечается в регионах с умеренным климатом (многие умеренные и большинство северных болот были удалены ледяными щитами в последний ледниковый период) и более 25 м в тропических регионах.[7] Когда абсолютная скорость распада в Катотель (нижняя водонасыщенная зона болота) соответствует скорости поступления нового торфа в катотельм, болото перестанет расти в высоту.[8] Упрощенный расчет с использованием типичных значений для сфагнового болота: 1 мм нового торфа, добавляемого в год, и 0,0001 доли катотельма, разлагающегося в год, дает максимальную высоту 10 м. Более продвинутый анализ включает ожидаемые нелинейные скорости распада катотельма.

Для ботаников и экологов термин торфяник это более общий термин для любой местности, где преобладает торф на глубину не менее 30 см (12 дюймов), даже если он был полностью осушен (т. е. торфяник может быть сухим, но болото по определению должно активно формировать торф. ).[1]

Глобальное распространение

Спутниковый снимок горящего тропического торфяного болота, Борнео. Только в 1997 году 73000 га болот был сожжен на Борнео, высвобождая такое же количество углерода, как 13-40% среднегодовых глобальных выбросов углерода от ископаемого топлива. Большая часть этого углерода была выпущена из торфа, а не из-за тропических лесов.
Лесное болото в Национальный парк Лахемаа, Эстония. 65% болот в Эстонии сильно пострадали или были повреждены в результате деятельности человека в последние годы.[8]
Извлечение торф из заброшенного покрывного болота, Южный Уист, Шотландия. Это старое болото больше не образует торф, потому что изменилась растительность, и поэтому это не болото.

Болота, хотя, возможно, в наибольшей степени находятся в высоких широтах Северного полушария, встречаются по всему земному шару. Оценить масштабы болотного покрова земли во всем мире сложно из-за разной точности и методологий обследований земель во многих странах.[6] Однако болота возникают там, где есть подходящие условия для накопления торфа: в основном там, где органическое вещество постоянно заболачивается. Следовательно, распространение болот зависит от топографии, климата, материнского материала, биоты и времени.[9] Тип болота - болото, топь или болото - также зависит от каждого из этих факторов.

Самые большие скопления болот, составляющие около 64% ​​мировых торфяников, находятся в умеренных, бореальных и субарктических зонах Северного полушария.[10] В полярных регионах болота обычно мелкие из-за медленного накопления мертвого органического вещества и часто содержат вечная мерзлота. Очень большие участки Канады, Северной Европы и Северной России покрыты северными болотами. В районах с умеренным климатом болота обычно более рассредоточены из-за исторического дренажа и добычи торфа, но могут покрывать большие площади. Одним из примеров является одеяло болото там, где выпадает очень много осадков (например, в морском климате внутри страны, у берегов северо-восточной и южной частей Тихого океана, а также северо-западной и северо-восточной Атлантики). В субтропиках болота встречаются редко и встречаются только в самых влажных районах.

В тропиках болота также могут быть обширными, обычно под тропическими лесами (например, в Калимантан ), хотя образование тропического торфа происходит в прибрежных мангровых зарослях, а также в высокогорных районах.[7] Тропические болота в основном образуются там, где обильные осадки сочетаются с плохими условиями для дренажа.[6] Тропические болота составляют около 11% торфяников во всем мире (более половины из которых находятся в Юго-Восточной Азии) и чаще всего встречаются на малых высотах, хотя их также можно найти в горных регионах, например, в Южной Америке, Африке. и Папуа - Новая Гвинея.[10] Недавно самое большое в мире тропическое болото было обнаружено в Центральной Бассейн Конго, охватывающая 145 500 квадратных километров и способная хранить до 30 петаграмм углерода.[11]

Во всем мире количество болот сократилось из-за дренажа для сельского и лесного хозяйства, а также для сбора торфа. Например, более 50% площади первоначальных европейских болот, более 300000 км2, было потеряно.[12] Некоторые из самых крупных потерь понесли Россия, Финляндия, Нидерланды, Великобритания, Польша и Беларусь.

Биохимические процессы

Диаграмма, показывающая круговорот углерода в торфяниках.

У болот необычный химический состав, который влияет на среди прочего их биота и химия оттока воды. Торф имеет очень высокую катионообменная емкость из-за высокого содержания органических веществ: катионы, такие как Ca2+ адсорбируются на торфе в обмен на H+ ионы. Вода, проходящая через торф, снижает содержание питательных веществ и pH. Поэтому болота, как правило, бедны питательными веществами и являются кислыми, если не грунтовые воды (ввод дополнительных катионов) высокий.[13]

Болота обычно образуются тогда, когда количество углерода превышает выход углерода. Это происходит из-за бескислородного состояния заболоченного торфа и процесса фотосинтез за счет чего растет торф.[14] Из-за этого болота в совокупности являются основным хранилищем углерода, содержащим от 500 до 700 миллиардов тонн углерода, несмотря на то, что на них приходится всего 3% поверхности суши Земли. Углерод, хранящийся в болотах, составляет более половины количества углерода, обнаруженного в атмосфера.[7] Болота взаимодействуют с атмосферой прежде всего за счет обмена углекислый газ, метан и оксид азота.[1] Связывание углекислого газа происходит на поверхности в процессе фотосинтеза, тогда как потери углекислого газа происходят через живую ткань торфа посредством дыхания.[6] В своем естественном состоянии болота представляют собой небольшой сток углекислого газа в атмосферу в результате фотосинтеза торфяной растительности, что перевешивает их выбросы парниковых газов. Кроме того, большинство болот, как правило, являются чистыми источниками выбросов метана и закиси азота.[15]

В уровень грунтовых вод Положение болота влияет на выброс углерода в атмосферу. Когда уровень грунтовых вод повышается, например, после ливня, торф и его микробы погружаются под воду, и доступ кислорода затрудняется, что снижает дыхание и выброс углекислого газа. Выбросы углекислого газа увеличиваются, когда уровень грунтовых вод сокращается, например, во время засухи, поскольку это снабжает аэробные микробы кислородом для разложения торфа.[16] Уровни метана также зависят от положения грунтовых вод и отчасти от температуры. Уровень грунтовых вод у поверхности торфа дает возможность анаэробные микроорганизмы процветать. Метаногены несут ответственность за производство метана за счет разложения торфа, которое, следовательно, увеличивается по мере повышения уровня грунтовых вод и снижения уровня кислорода. Повышение температуры почвы также способствует увеличению сезонного потока метана, хотя и с меньшей интенсивностью. Показано, что содержание метана увеличивалось на целых 300% в сезон из-за увеличения количества осадков и температуры почвы.[17]

Болота являются важными хранилищами климатической информации в прошлом, поскольку они чувствительны к изменениям в окружающей среде и могут выявить уровни изотопы, загрязнители, макроскопические ископаемые, металлы из атмосферы и пыльца.[18] Например, углерод-14 датирование может выявить возраст торфа. Дноуглубительные работы и разрушение болота высвободят углекислый газ, который может дать незаменимую информацию о прошлых климатических условиях. Широко известно, что в болотах обитает множество микроорганизмов из-за регулярной подачи воды и обилия торфянистой растительности. Эти микроорганизмы включают, но не ограничиваются ими, метаногены, водоросли, бактерии, зообентос, из которых Сфагнум виды наиболее многочисленны.[19] Торф на болотах содержит значительное количество органических веществ, где гуминовая кислота доминирует. Гуминовые материалы способны накапливать очень большое количество воды, что делает их важным компонентом торфяной среды, способствуя увеличению накопления углерода из-за анаэробных условий. Если торфяник высохнет в результате длительного возделывания и сельскохозяйственного использования, это снизит уровень грунтовых вод, а повышенная аэрация впоследствии приведет к высвобождению углерода.[20] При сильном высыхании экосистема может претерпеть изменение состояния, превратив болото в бесплодную землю с более низким биоразнообразием и богатством. Образование гуминовой кислоты происходит во время биогеохимической деградации растительных остатков, остатков животных и деградированных сегментов.[21] Нагрузки органических веществ в виде гуминовой кислоты являются источником прекурсоров угля. Преждевременное попадание органических веществ в атмосферу способствует превращению органических веществ в диоксид углерода, который выделяется в атмосферу.

Антропогенное использование

Болота используются людьми для различных целей, наиболее распространенными из которых являются сельское и лесное хозяйство, на долю которых приходится около четверти общей площади торфяников в мире.[7] Это включает в себя вырубку дренажных канав для понижения уровня грунтовых вод с целью повышения продуктивности лесного покрова или для использования в качестве пастбищ или пахотных земель.[1] Сельскохозяйственные виды использования болот включают использование естественной растительности для выращивания сена или выпаса скота или выращивание сельскохозяйственных культур на измененной поверхности.[6] Кроме того, промышленная заготовка торфа с болот для производства энергии широко практикуется в странах Северной Европы, таких как Россия, Швеция, Финляндия и другие страны. Балтийские государства.[7]

Расчистка тропических болот для антропогенных целей становится все более актуальной проблемой в Юго-Восточной Азии, где возможности для производства пальмовое масло и экспорт древесины являются ведущими, прежде всего, в развивающихся странах для использования болот в экономических целях.[10] Тропические торфяники составляют 0,25% поверхности суши Земли, но хранят 3% всех запасов углерода в почве и лесах и в основном расположены в странах с низким уровнем доходов. Эксплуатация этих экосистем, такая как осушение и вырубка тропических торфяных лесов, по-прежнему приводит к выбросу в атмосферу большого количества диоксида углерода. Кроме того, при пожарах на торфяниках, осушенных осушением торфяных болот, выделяется еще больше углекислого газа. Раньше экономическая ценность тропических торфяников определялась сырьем, таким как древесина, кора, смола и латекс; добыча которых не способствовала большим выбросам углерода. Сегодня многие из этих экосистем осушаются для преобразования в плантации пальмового масла, высвобождая накопленный углекислый газ и предотвращая повторное улавливание углерода системой. Запланированный Carbopeat Project будет пытаться приписать экономическую ценность связыванию углерода, осуществляемому торфяными болотами, чтобы остановить эксплуатацию этих экосистем.[22]

Более того, записи о прошлом человеческом поведении и окружающей среде могут содержаться в болотах. Это могут быть человеческие артефакты или палеоэкологические и геохимические записи.[7]

Тропические болота

Глобальное распространение тропических болот в основном сосредоточено в Юго-Восточной Азии, где в последние десятилетия было развито сельскохозяйственное использование торфяников. Были расчищены и осушены большие площади тропических торфяников для производства пищи и товарные культуры такие как плантация пальмового масла. Крупномасштабный осушение этих плантаций часто приводит к проседание, наводнение, пожар и ухудшение качества почвы. С другой стороны, мелкомасштабное посягательство связано с бедностью и настолько широко распространено, что также оказывает негативное влияние на эти торфяники. Биотические и абиотические факторы, контролирующие торфяники Юго-Восточной Азии, полностью взаимозависимы.[6] Его почва, гидрология и морфология создаются нынешней растительностью за счет накопления ее собственного органического вещества, где она создает благоприятную среду для этой конкретной растительности. Следовательно, эта система уязвима к изменениям гидрологии или растительного покрова.[23] Кроме того, эти торфяники в основном расположены в развивающихся регионах с обедневшим и быстрорастущим населением. Эти земли должны были стать объектами коммерческих лесозаготовок, производства бумажной массы и преобразования под плантации посредством сплошная рубка, дренаж и жжение.[6] Осушение тропических торфяников изменяет гидрологию и увеличивает их подверженность пожарам и эрозии почвы, как следствие изменений физического и химического состава.[24] Изменение почвы сильно влияет на чувствительную растительность, и исчезновение лесов является обычным явлением. Кратковременным эффектом является уменьшение биоразнообразия, но долгосрочным эффектом, поскольку эти посягательства трудно обратить вспять, является потеря среды обитания. Плохие знания о чувствительной гидрологии торфяников и недостаток питательных веществ часто приводят к разрушению плантаций, когда увеличивается нагрузка на оставшиеся торфяники.[6]

Устойчивое лесное хозяйство на этих торфяниках возможно за счет вырубки больших деревьев и обеспечения процветания более мелких особей, но вместо этого преобладающей стратегией являются сплошные рубки и сжигание, чтобы обеспечить монокультурные плантации неместных видов.[6]

Северные торфяники в основном застраивались в Голоцен после отступления Плейстоцен ледники, в отличие от тропических, часто намного старше. Водно-болотным угодьям Накаикеми на юго-западе Хонсю, Япония, более 50 000 лет, а их глубина составляет 45 метров.[6] Филиппинский торфяной болот в Греции, вероятно, имеет один из самых глубоких торфяных пластов с глубиной 190 м.[25] Предполагается, что тропические торфяники содержат около 100 Гт углерода.[26][24] и соответствует более чем 50% углерода, присутствующего в виде CO2 в атмосфере.[6] Скорость накопления углерода в течение последнего тысячелетия была близка к 40 г C / м3.2/ год.[27]

Парниковые газы и пожары

Тропические торфяники в Юго-Восточной Азии покрывают лишь 0,2% площади суши, но CO2 выбросы оцениваются в 2 Гт в год, что составляет 7% мировых выбросов от ископаемого топлива.[23] Эти выбросы увеличиваются при осушении и сжигании торфяников, а сильный пожар может вызвать выброс до 4000 т CO.2/ га. Горения на тропических торфяниках учащаются из-за крупномасштабного осушения и расчистки земель, и за последние 10 лет только в Юго-Восточной Азии было сожжено более 2 миллионов га. Эти пожары обычно длятся 1–3 месяца и выделяют большое количество CO.2. Индонезия - одна из стран, страдающих от торфяных пожаров, особенно в годы с ЭНСО связанная с засухой, растущая проблема с 1982 года в результате развития землепользования и сельского хозяйства.[24] Вовремя Эль-Ниньо -события 1997-1998 гг. более 24 400 км.2[6] торфяников погибло в результате пожаров только в Индонезии, из которых 10 000 км2 был сожжен на Калимантане и Суматре. Выход CO2 оценивается в 0,81–2,57 Гт, что составляет 13–40% мирового производства от сжигания ископаемого топлива. Индонезия в настоящее время считается 3-м крупнейшим источником выбросов CO в мире.2 выбросы, вызванные, прежде всего, этими пожарами.[28] Ожидается, что с потеплением климата эти пожары станут более интенсивными и многочисленными. Это результат засушливого климата и обширного проекта по выращиванию риса под названием Проект Mega Rice, начавшаяся в 1990-х годах, когда 1 млн га торфяников был преобразован в рисовые поля. Лес и земля были расчищены путем сжигания, и 4000 км каналов осушили территорию.[29] Засуха и закисление земель привели к неурожаю, и в 1999 году проект был свернут.[30] Подобные проекты в Китае привели к огромной потере тропических болот и топей из-за выращивания риса.[31] Дренаж, который также увеличивает риск ожога, может вызвать дополнительные выбросы CO.2 на 30–100 т / га / год при понижении уровня грунтовых вод всего на 1 м.[32] Осушение торфяников, вероятно, является наиболее важной и долговременной угрозой для торфяников во всем мире, но особенно в тропиках.[24] Торфяники действительно выделяют парниковый газ метан, который имеет сильный потенциал глобального потепления, но субтропические водно-болотные угодья показали высокий уровень CO.2 связывание на моль высвобожденного метана, что является функцией противодействия глобальному потеплению.[33]

Биология и характеристика торфа

Растительность тропических торфяников меняется в зависимости от климата и местоположения. Три разных характеристики мангровые леса присутствуют в прибрежных зонах и дельтах соленой воды, за которыми следуют болотные леса. Эти леса расположены на окраинах торфяников с богатой пальмами флорой с деревьями 70 м высотой и 8 м в обхвате, сопровождаемыми папоротниками и эпифитами. Третий, Паданг, от малазийского и индонезийского слова для обозначения леса, состоит из кустарников и высоких, но тонких деревьев и появляется в центре больших торфяников.[6] Разнообразие древесных пород, таких как деревья и кустарники, на тропических торфяниках гораздо больше, чем на торфяниках других типов. Таким образом, в торфе тропиков преобладает древесный материал из стволов деревьев и кустарников, и он практически не содержит мха сфагнума, который преобладает на бореальных торфяниках.[6] Он лишь частично разложился, а поверхность состоит из толстого слоя опавшей листвы.[6] Лесное хозяйство на торфяниках ведет к осушению и быстрым потерям углерода, поскольку снижает поступление органических веществ и ускоряет разложение.[34] В отличие от водно-болотных угодий умеренного климата, тропические торфяники являются домом для нескольких видов рыб. В последнее время было обнаружено много новых, часто эндемичных видов.[35] но многие из них считаются находящимися под угрозой.[24]

Воздействие на глобальный климат

Водно-болотные угодья обеспечивают среду, в которой органический углерод хранится в живых растениях, мертвых растениях и торфе, а также преобразуется в двуокись углерода и метан. Три основных фактора, дающих водно-болотным угодьям способность улавливать и накапливать углерод, - это высокая биологическая продуктивность, высокий уровень грунтовых вод и низкие скорости разложения. Для обеспечения водно-болотных угодий обильным источником воды необходимы подходящие метеорологические и гидрологические условия. Полностью водонасыщенные заболоченные почвы позволяют проявляться анаэробным условиям, накапливая углерод, но выделяя метан.[36]

Водно-болотные угодья составляют около 5-8% поверхности суши Земли, но содержат около 20-30% запасов углерода в почве в 2500 Гт.[37] Болота (например, болота, топи и болота) - это типы водно-болотных угодий, которые содержат наибольшее количество органического углерода в почве, и поэтому могут считаться торфяниками (слой торфа> 30 см).[38] Водно-болотные угодья могут стать источником углерода, а не поглотителями, поскольку при разложении, происходящем в экосистеме, выделяется метан.[36] Природные торфяники не всегда оказывают ощутимое охлаждающее воздействие на климат за короткий промежуток времени, поскольку охлаждающие эффекты связывания углерода компенсируются выбросом метана, который является сильным парниковым газом. Однако, учитывая короткий «срок службы» метана (12 лет), часто говорят, что выбросы метана не имеют большого значения в течение 300 лет по сравнению с секвестрацией углерода в заболоченных землях. В течение этого периода времени или меньше большинство водно-болотных угодий становятся как чистым углеродом, так и радиационный тонет. Следовательно, торфяники действительно приводят к охлаждению климата Земли в течение более длительного периода времени, поскольку метан быстро окисляется и удаляется из атмосферы, тогда как атмосферный углекислый газ непрерывно поглощается.[39] На протяжении Голоцен (последние 12000 лет) торфяники были постоянными поглотителями углерода на суше и имели чистый охлаждающий эффект, улавливая от 5,6 до 38 граммов углерода на квадратный метр в год. Сегодня было подсчитано, что северные торфяники в среднем поглощают 20-30 граммов углерода на квадратный метр в год.[1][40]

Торфяники изолируют вечная мерзлота в субарктических регионах, таким образом задерживая таяние летом, а также вызывая образование вечной мерзлоты.[39] Поскольку глобальный климат продолжает нагреваться, водно-болотные угодья могут стать основными источниками углерода, поскольку более высокие температуры вызывают более высокие выбросы диоксида углерода.[41]

По сравнению с необработанными пахотными землями, заболоченные земли могут улавливать примерно в два раза больше углерода, а засаженные заболоченные земли могут хранить в 2-15 раз больше углерода, чем они выделяют. Связывание углерода может происходить как в искусственных, так и в естественных водно-болотных угодьях. Оценки потоков парниковых газов от водно-болотных угодий показывают, что естественные водно-болотные угодья имеют более низкие потоки, но искусственно созданные водно-болотные угодья обладают большей способностью связывать углерод. Способность водно-болотных угодий к связыванию углерода может быть улучшена с помощью стратегий восстановления и защиты, но требуется несколько десятилетий, чтобы эти восстановленные экосистемы стали сопоставимы по хранению углерода с торфяниками и другими формами естественных водно-болотных угодий.[36]

Влияние дренажа на сельское и лесное хозяйство

В связи с их значимостью в глобальном обмене углеродом почва-атмосфера, перемещение углерода между болотами и атмосферой является актуальной проблемой экологии и биогеохимических исследований.[6] Осушение торфяников для сельского и лесного хозяйства привело к выбросу в атмосферу значительных парниковых газов, в первую очередь двуокиси углерода и метана. Позволяя кислороду проникать в торфяной столб внутри болота, дренаж нарушает баланс между накоплением и разложением торфа, и последующее окислительное разложение приводит к выбросу углерода в атмосферу.[42] Таким образом, осушение болот для сельского хозяйства превращает их из чистых поглотителей углерода в чистые источники выбросов углерода.[1] Однако наблюдалось снижение выбросов метана из болот после осушения.[15]

При осуществлении таким образом, чтобы сохранить гидрологическое состояние болота, антропогенное использование ресурсов болот может избежать значительных выбросов парниковых газов. Однако продолжающийся дренаж приведет к увеличению выбросов углерода, что приведет к глобальному потеплению. По оценкам, на 2016 год осушенные торфяники составляют около 10% всех выбросов парниковых газов в сельском и лесном хозяйстве.[7]

Пожары

Осушение или осушение трясины из-за климатических факторов также может увеличить риск пожаров, представляя дополнительный риск выброса углерода и метана в атмосферу.[7] Из-за естественного высокого содержания влаги у нетронутых болот, как правило, низкий риск возгорания. Высыхание этого заболоченного состояния означает, что насыщенная углеродом растительность становится уязвимой для огня. Кроме того, из-за недостатка кислорода в растительности торфяные пожары тлеют под поверхностью, вызывая неполное сгорание органического вещества и приводя к экстремальным выбросам.[7]

В последние годы появление лесные пожары на торфяниках значительно увеличилась во всем мире, но особенно в тропических регионах. Это можно объяснить сочетанием более сухой погоды и изменений в землепользовании, которые связаны с отводом воды из ландшафта.[1] Эта потеря биомассы в результате сжигания привела к значительным выбросам парниковых газов как на тропических, так и на северных / умеренных торфяниках.[43] По прогнозам, пожары станут более частыми с потеплением и высыханием глобального климата.[6]

Плантации пальмового масла

Пальмовое масло все больше становится одной из крупнейших сельскохозяйственных культур в мире, быстро расширяющейся в последние годы. По сравнению с альтернативами масличная пальма считается одним из наиболее эффективных источников растительное масло и биотопливо, требующее всего 0,26 гектара земли для производства 1 тонны нефти.[44] Таким образом, пальмовое масло стало популярным товарный урожай во многих странах с низкими доходами, обеспечивая экономические возможности для сообществ. Поскольку пальмовое масло является основным экспортным товаром в таких странах, как Индонезия и Малайзия, многие мелкие фермеры добились экономического успеха на плантациях пальмового масла. Однако земли, отведенные под плантации, обычно представляют собой значительные запасы углерода, способствующие биоразнообразию экосистем.[45]

Плантации масличных пальм заменили большую часть засаженных деревьями торфяников в Юго-Восточной Азии. Исторически эти регионы считались мертвым пространством, но согласно оценкам, к 2006 году было обезлесено 12,9 млн га, или около 47% торфяников в Юго-Восточной Азии.[46] В естественном состоянии торфяники заболочены, с высоким уровнем грунтовых вод, что делает почву неэффективной.[44] Чтобы создать жизнеспособную почву для плантаций, болота в тропических регионах Индонезии и Малайзии осушаются и очищаются.

Торфяные леса, заготавливаемые для производства пальмового масла, служат в качестве наземных и подземных хранилищ углерода, содержащих не менее 42 000 миллионов метрических тонн (Мт) углерода почвы.[46] Такая эксплуатация земель вызывает множество экологических проблем, а именно выбросы парниковых газов, риск пожаров и уменьшение биоразнообразия. Выбросы парниковых газов при выращивании пальмового масла на торфяниках оцениваются в диапазоне от 12,4 (в лучшем случае) до 76,6 т CO.2/ га (худший случай).[44]

В естественном состоянии торфяники устойчивы к пожарам. Осушение торфяников для пальмовых плантаций создает сухой слой торфа, который особенно уязвим для пожаров. Поскольку торф содержит углерод, пожары, возникающие на торфяниках, выделяют в воздух огромное количество углекислого газа и токсичного дыма. Таким образом, эти пожары не только увеличивают выбросы парниковых газов, но и вызывают ежегодно тысячи смертей.

Уменьшение биоразнообразия из-за обезлесения и осушения создает уязвимую экосистему. Однородные экосистемы подвержены повышенному риску экстремальных климатических условий и с меньшей вероятностью восстановятся после пожаров.

Управление и реабилитация

Реабилитационные проекты, предпринимаемые в Северной Америке и Европе, обычно сосредоточены на повторном заболачивании торфяников и восстановлении растительного покрова местными видами. Это снижает выбросы углерода в краткосрочной перспективе, прежде чем рост новой растительности станет новым источником органического мусора, который будет подпитывать процесс образования торфа в долгосрочной перспективе.[7]

В Конвенция Организации Объединенных Наций о биологическом разнообразии целевые показатели выделяют торфяники как ключевые экосистемы, которые необходимо сохранить и защитить. Конвенция требует, чтобы правительства на всех уровнях представляли планы действий по сохранению водно-болотных угодий и управлению ими. Водно-болотные угодья также находятся под защитой закона 1971 г. Рамсарская конвенция.[7]

Глобальная инициатива по торфяникам

Этот раздел представляет собой отрывок из Глобальная инициатива по торфяникам[редактировать]

В Глобальная инициатива по торфяникам - это работа ведущих экспертов и организаций, созданных в 2016 году 13 членами-основателями COP UNFCCC в Марракеше, Марокко.[47] Миссия Инициативы состоит в защите и сохранении торфяников как крупнейшего в мире запаса органического углерода суши и предотвращении его выбросов в атмосферу.

Партнеры Инициативы работают вместе в своих соответствующих областях знаний для улучшения сохранения, восстановления и устойчивого управления торфяниками. Таким образом, Инициатива способствует достижению нескольких целей в области устойчивого развития (ЦУР), в том числе путем сохранения запасов углерода в земле (ЦУР 13 ), избегая воздействия на здоровье, связанного с серьезным загрязнением воздуха в результате сжигания осушенных торфяников (ЦУР 3 ), защищая связанные с водой экосистемы и способствуя повышению качества воды (ЦУР 6), а также обеспечивая сохранение экосистем и находящихся под угрозой исчезновения видов, защищая жизнь на суше (ЦУР 15 ).[48]

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм Шутки, Стив; Талбот, Джули; Джонс, Мириам С .; Лечить, Клэр С .; Кауфман, Дж. Бун; Туиттила, Эева-Стийна; Руле, Найджел (декабрь 2011 г.). «Торфяники в климатической системе Земли 21 века». Экологические обзоры. 19 (NA): 371–396. Дои:10.1139 / a11-014. ISSN  1181-8700.
  2. ^ «Типы и классификации водно-болотных угодий». Получено 20 мая 2019.
  3. ^ https://pub.epsilon.slu.se/3014/1/SFS205.pdf
  4. ^ Национальная рабочая группа по водно-болотным угодьям (1997). Канадская система классификации водно-болотных угодий (2-е изд.). Университет Ватерлоо, Канада.
  5. ^ Гейст, Хельмут (2006). Земля, меняющаяся на нашей Земле: энциклопедия изменений в землепользовании и почвенном покрове. 2. Гринвуд. п. 463. ISBN  9780313327841.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q Райдин, Хокан. (2013). Биология торфяников. Jeglum, J. K., Bennett, Keith D. (2-е изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0199602995. OCLC  840132559.
  7. ^ а б c d е ж грамм час я j k Page, S.E .; Бэрд, А.Дж. (Ноябрь 2016 г.). «Торфяники и глобальные изменения: реакция и устойчивость». Ежегодный обзор окружающей среды и ресурсов. 41 (1): 35–57. Дои:10.1146 / annurev-environment-110615-085520. ISSN  1543-5938.
  8. ^ Joosten H .; Tanneberger F .; Моэн, А., ред. (2017). Болота и торфяники Европы. Издательство Schweizerbart Science. Штутгарт.
  9. ^ Горхэм, Эвилл (1857). «Освоение торфяников». Ежеквартальный обзор биологии. 32 (2): 145–166. Дои:10.1086/401755. S2CID  129085635.
  10. ^ а б c СТРАНИЦА, СЬЮЗАН Э .; РИЛИ, ДЖОН О .; БАНКИ, КРИСТОФЕР Дж. (04.01.2011). «Глобальное и региональное значение углеродного пула тропических торфяников» (PDF). Биология глобальных изменений. 17 (2): 798–818. Bibcode:2011GCBio..17..798P. Дои:10.1111 / j.1365-2486.2010.02279.x. ISSN  1354-1013.
  11. ^ Дарджи, Грета С .; Льюис, Саймон Л .; Лоусон, Ян Т .; Mitchard, Edward T. A .; Пейдж, Сьюзен Э .; Bocko, Yannick E .; Ifo, Suspense A. (11.01.2017). «Возраст, протяженность и запасы углерода в торфяном комплексе центрального бассейна Конго» (PDF). Природа. 542 (7639): 86–90. Bibcode:2017Натура.542 ... 86D. Дои:10.1038 / природа21048. ISSN  0028-0836. PMID  28077869. S2CID  205253362.
  12. ^ Joosten, H .; Кларк, Д. (2002). Разумное использование болот и торфяников. Международная группа по сохранению болот и Международное торфяное общество.
  13. ^ Ридин, Хокан; Jeglum, Джон (2006). Биология торфяников (1-е изд.). Издательство Оксфордского университета.
  14. ^ Беля, Лиза Р .; Малмер, Нильс (июль 2004 г.). «Связывание углерода в торфяниках: закономерности и механизмы реагирования на изменение климата». Биология глобальных изменений. 10 (7): 1043–1052. Bibcode:2004GCBio..10.1043B. Дои:10.1111 / j.1529-8817.2003.00783.x.
  15. ^ а б «Новости и просмотры». Скандинавский журнал исследований леса. 16 (4): 289–294. 2001-07-01. Дои:10.1080/02827580120112. ISSN  0000-0000. S2CID  219716664.
  16. ^ Браун, Аластер (2011-12-20). «Накопление углерода: при высыхании торфа». Природа Изменение климата. 2 (1): 22. Дои:10.1038 / нклимат1360.
  17. ^ Турецкий, М.Р .; Treat, C. C .; Waldrop, M. P .; Waddington, J.M .; Harden, J. W .; Макгуайр, А. Д. (1 сентября 2008 г.). «Краткосрочная реакция потоков метана и активности метаногена на манипуляции с уровнем грунтовых вод и нагреванием почвы на торфяниках Аляски». Журнал геофизических исследований. 113 (G3): G00A10. Bibcode:2008JGRG..113.0A10T. Дои:10.1029 / 2007jg000496. ISSN  2156-2202. S2CID  18756489.
  18. ^ Тобольский, K (2000). Przewodnik do oznaczania torfów i osadów jeziornych. PWN.
  19. ^ Куске, Э; Силамикеле, Инесе; Калнина, Лаймдота; Клавиньш, Марис (01.01.2010). «Условия образования торфа и свойства торфа: исследование двух омбротрофных болот в Латвии». Болота и торф.
  20. ^ Environment, Szajdak, L., Польская академия наук, Познань (Польша). Inst. для сельского хозяйства и леса; Улучшение, Сатилович, Дж., Варшавский университет. наук о жизни (Польша). Департамент окружающей среды (2010). Влияние дренажа на гидрофобность болотных торфяно-болотных почв.. АГРИС: Международная информационная система для сельскохозяйственных наук и технологий. Пресса Латвийского университета. ISBN  9789984451633.
  21. ^ Химия, Gierlach-Hladon, T., Karol Marcinkowski Univ. медицинских наук, Познань (Польша). Отдел неорганических и аналитических исследований; Окружающая среда, Шайдак, Л., Польская академия наук, Познань (Польша). Inst. для сельского хозяйства и леса (2010 г.). Физико-химические свойства гуминовых кислот, выделенных из болота Eriophorum-Sphagnum. AGRIS: International Information System for the Agricultural Science and Technology. University of Latvia Press. ISBN  9789984451633.
  22. ^ "Carbon sequestration in peat bogs as a source of income". WUR. Получено 2018-04-09.
  23. ^ а б Hooijer, A., Silvius, M., Wösten, H. and Page, S. 2006. PEAT-CO2 , Assessment of CO2 emissions from drained peatlands in SE Asia. Delft Hydraulics report Q3943. [1]
  24. ^ а б c d е Программа ООН по окружающей среде. Глобальный экологический фонд. Asia Pacific Network for Global Change Research. Global Environment Centre (Malaysia), publisher. Wetlands International, publisher. Assessment on peatlands, biodiversity, and climate change. ISBN  9789834375102. OCLC  933580381.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  25. ^ Christanis, Kimon (2016). "The Philippi Peatland (Greece)". In Finlayson, C. Max; Milton, G. Randy; Prentice, R. Crawford; Davidson, Nick C. (eds.). Книга о водно-болотных угодьях. The Wetland Book: II: Distribution, Description and Conservation. Springer Нидерланды. С. 1–6. Дои:10.1007/978-94-007-6173-5_147-1. ISBN  9789400761735.
  26. ^ Peatlands and climate change. Strack, Maria., International Peat Society. Jyväskylä, Finland: IPS, International Peat Society. 2008 г. ISBN  9789529940110. OCLC  404026180.CS1 maint: другие (связь)
  27. ^ Yu, Zicheng; Loisel, Julie; Brosseau, Daniel P.; Beilman, David W.; Hunt, Stephanie J. (July 2010). "Global peatland dynamics since the Last Glacial Maximum". Письма о геофизических исследованиях. 37 (13): n/a. Bibcode:2010GeoRL..3713402Y. Дои:10.1029/2010gl043584. ISSN  0094-8276.
  28. ^ Silvius, M., Kaat, A.H., Van de Bund and Hooijer, A. 2006. Peatland degradation fuels climate change. An unrecognised and alarming source of greenhouse gases. Wetlands International, Wageningen, The Netherlands.[2]
  29. ^ Boehm, H.-D. V., Siegert, F., Rieley, J. O. и другие (2001). Fire impacts and carbon release on tropical peatlands in central Kalimantan, Indonesia. 22nd Asian Conference on Remote Sensing, 5–9 November 2001, Singapore. Centre for Remote Imaging, Sensing and Processing (CRISP), University of Singapore. [3]
  30. ^ Пейдж, Сьюзен; Hoscilo, Agata; Langner, Andreas; Tansey, Kevin; Siegert, Florian; Limin, Suwido; Rieley, Jack (2009), "Tropical peatland fires in Southeast Asia", Tropical Fire Ecology, Springer Berlin Heidelberg, pp. 263–287, Дои:10.1007/978-3-540-77381-8_9, ISBN  9783540773801
  31. ^ "'94 International Conference on Wetland Environment and Peatland Utilization". Chinese Geographical Science. 4 (1): 95. March 1994. Дои:10.1007/bf02664953. ISSN  1002-0063. S2CID  195212972.
  32. ^ Wösten, J. H. M.; Van Den Berg, J.; Van Eijk, P.; Gevers, G. J. M.; Giesen, W. B. J. T.; Hooijer, A.; Idris, Aswandi; Leenman, P. H.; Rais, Dipa Satriadi (March 2006). "Interrelationships between Hydrology and Ecology in Fire Degraded Tropical Peat Swamp Forests". Международный журнал развития водных ресурсов. 22 (1): 157–174. Дои:10.1080/07900620500405973. ISSN  0790-0627. S2CID  154223494.
  33. ^ WHITING, GARY J.; CHANTON, JEFFREY P. (November 2001). "Greenhouse carbon balance of wetlands: methane emission versus carbon sequestration". Теллус Б. 53 (5): 521–528. Bibcode:2001TellB..53..521W. Дои:10.1034/j.1600-0889.2001.530501.x. ISSN  0280-6509.
  34. ^ Biodiversity and sustainability of tropical peatlands : proceedings of the International Symposium on Biodiversity, Environmental Importance and Sustainability of Tropical Peat and Peatlands, held in Palangka Raya, Central Kalimantan, Indonesia, 4-8 September 1995. Rieley, Jack, 1941-, Page, Susan, 1957-. Cardigan, UK: Samara Pub. 1997 г. ISBN  1873692102. OCLC  37815652.CS1 maint: другие (связь)
  35. ^ Ng, Peter K. L .; Tay, J. B.; Lim, Kelvin K. P. (1994), "Diversity and conservation of blackwater fishes in Peninsular Malaysia, particularly in the North Selangor peat swamp forest", Ecology and Conservation of Southeast Asian Marine and Freshwater Environments including Wetlands, Springer Netherlands, pp. 203–218, Дои:10.1007/978-94-011-0958-1_20, ISBN  9789401044141
  36. ^ а б c Kayranli, Birol; Scholz, Miklas; Mustafa, Atif; Hedmark, Åsa (2010-02-01). "Carbon Storage and Fluxes within Freshwater Wetlands: a Critical Review". Водно-болотные угодья. 30 (1): 111–124. Дои:10.1007/s13157-009-0003-4. ISSN  0277-5212. S2CID  25306339.
  37. ^ Митч, Уильям Дж .; Bernal, Blanca; Nahlik, Amanda M.; Mander, Ülo; Чжан, Ли; Anderson, Christopher J.; Jørgensen, Sven E.; Brix, Hans (2013-04-01). "Wetlands, carbon, and climate change". Ландшафтная Экология. 28 (4): 583–597. Дои:10.1007/s10980-012-9758-8. ISSN  0921-2973. S2CID  11939685.
  38. ^ Köchy, M.; Hiederer, R.; Freibauer, A. (2015-04-16). "Global distribution of soil organic carbon – Part 1: Masses and frequency distributions of SOC stocks for the tropics, permafrost regions, wetlands, and the world". SOIL. 1 (1): 351–365. Bibcode:2015SOIL....1..351K. Дои:10.5194/soil-1-351-2015. ISSN  2199-3971.
  39. ^ а б "Peatlands, climate change mitigation and biodiversity conservation | Ramsar". www.ramsar.org. Получено 2018-04-09.
  40. ^ Yu, Zicheng; Beilman, D. W.; Frolking, S.; MacDonald, G. M.; Roulet, N. T.; Camill, P.; Charman, D. J. (2011). "Peatlands and Their Role in the Global Carbon Cycle". Eos, Transactions American Geophysical Union. 92 (12): 97–98. Bibcode:2011EOSTr..92...97Y. Дои:10.1029/2011EO120001. ISSN  2324-9250.
  41. ^ Турецкий, Мерритт Р .; Abbott, Benjamin W.; Jones, Miriam C.; Walter Anthony, Katey; Olefeldt, David; Schuur, Эдвард А. Г .; Ковен, Чарльз; Макгуайр, А. Дэвид; Grosse, Guido (2019-04-30). «Обрушение вечной мерзлоты ускоряет выброс углерода». Природа. 569 (7754): 32–34. Bibcode:2019Natur.569...32T. Дои:10.1038 / d41586-019-01313-4. ISSN  0028-0836. PMID  31040419.
  42. ^ Minkkinen, Kari; Laine, Jukka (1998). "Long-term effect of forest drainage on the peat carbon stores of pine mires in Finland". Канадский журнал исследований леса. 28 (9): 1267–1275. Дои:10.1139/x98-104.
  43. ^ Granath, Gustaf; Moore, Paul A.; Lukenbach, Maxwell C.; Waddington, James M. (2016-06-27). "Mitigating wildfire carbon loss in managed northern peatlands through restoration". Научные отчеты. 6 (1): 28498. Bibcode:2016NatSR...628498G. Дои:10.1038/srep28498. ISSN  2045-2322. ЧВК  4921962. PMID  27346604.
  44. ^ а б c Hashim, Zulkifli; Subramaniam, Vijaya; Harun, Mohd Haniff; Kamarudin, Norman (June 2018). "Carbon footprint of oil palm planted on peat in Malaysia". The International Journal of Life Cycle Assessment. 23 (6): 1201–1217. Дои:10.1007/s11367-017-1367-y. ISSN  0948-3349. S2CID  115328269.
  45. ^ LAURANCE, WILLIAM F.; KOH, LIAN P.; BUTLER, RHETT; SODHI, NAVJOT S.; BRADSHAW, COREY J. A.; NEIDEL, J. DAVID; CONSUNJI, HAZEL; MATEO VEGA, JAVIER (April 2010). "Improving the Performance of the Roundtable on Sustainable Palm Oil for Nature Conservation". Биология сохранения. 24 (2): 377–381. Дои:10.1111/j.1523-1739.2010.01448.x. ISSN  0888-8892. PMID  20184655.
  46. ^ а б Hooijer, A.; Page, S.; Canadell, J.G .; Silvius, M.; Kwadijk, J.; Wösten, H.; Jauhiainen, J. (2010-05-12). "Current and future CO2 emissions from drained peatlands in Southeast Asia". Биогеонауки. 7 (5): 1505–1514. Bibcode:2010BGeo....7.1505H. Дои:10.5194/bg-7-1505-2010. ISSN  1726-4189.
  47. ^ "New UN initiative aims to save lives and cut climate change by protecting peatlands - United Nations Sustainable Development". Устойчивое развитие ООН. 2016-11-17. Получено 2017-12-16.
  48. ^ "Carbon, biodiversity and land-use in the Central Congo Basin Peatlands".

внешняя ссылка