Болото в амазонских тропиках Перу, которое обычно поглощает больше углерода, чем выделяет, неожиданно перестало выполнять роль природного «крематория» и стало нейтральным по углероду. Такой феномен вызывает тревогу у ученых и ставит под сомнение привычные представления о роли тропических болот в глобальном климатическом балансе. На первый взгляд, кажется, что это свидетельство ухудшения экологического состояния, однако эксперты уверяют: за этой переменой скрывается сложная и многогранная история, заслуживающая детального разбора.

Тропические болота — важнейший компонент глобального углеродного цикла

Глубоко укорененные в земле торфяные болота покрывают примерно 3% суши планеты, однако их роль в глобальной системе регуляции углерода — бесценна. По данным Международного союза охраны природы (МСОП), эти экосистемы хранят не менее 550 гигатонн углерода, что превышает запас углерода всех лесов Земли в два раза. В Перу, где болота занимают менее 5% территории, они аккумулируют около 5 гигатонн углерода — приблизительно столько же, сколько содержится в наземной растительности всей страны.

В этом контексте изменение функциональности одного из таких ключевых экосистем — это тревожный сигнал, указывающий на возможные последствия климатических аномалий и антропогенного воздействия. Именно поэтому ученые всерьез рассматривают новый механизм, приводящий к прекращению роли болот в абсорбции углерода, и ищут ответы на вопрос: что стоит за такой переменой?

Что происходило в перуанском болоте? Особенности исследования

В центре внимания — крупнейший вид амазонских торфяных болот, расположенный в заповеднике Квистокоча. Эти экосистемы, локально известные как агуахаль, формируются в зонах сезонных затоплений и доминируют присутствием пальмы мориче (Mauritia flexuosa). Эти растения не только дают местным жителям ценные плоды — агуайе, но и служат основой жизни множества животных: попугаев, макак, тапиров и глус.

Основной механизм функционирования этих болот связан с процессом фотосинтеза — поглощением CO₂ из атмосферы растениями. Их опавшие листья и органика на дне водоемов разлагаются в условиях низкого содержания кислорода, образуя торф — природное «сейфе» для углерода. Так, в обычных условиях, эти экосистемы выступают мощнейшими поглотителями парниковых газов.

Но показатели за 2018-2022 годы свидетельствуют о том, что статус этого болотистого региона резко изменился: он перешел из роли мощного углеродного поглотителя в нейтральный по углероду — то есть выделяющий столько же, сколько и поглощающий. При этом, никаких явных антропогенных вмешательств вроде вырубки или осушения не зафиксировано. Почему так произошло?

Научные объяснения изменения функций болота

Исследование, опубликованное в журнале Геофизические Исследования Леттерс 30 июня, раскрывает два ключевых фактора, повлиявших на ситуацию. Первый — увеличение продолжительности безоблачных дней и рост солнечной интенсивности, что ограничивает фотосинтез растений. Второй — снижение водного уровня, при котором часть торфа оказалась больше подвержена доступу кислорода, ускорившему разложение органики и, следовательно, выделение CO₂ и метана.

Понижение уровня воды повышает активность бактерий и ускоряет распад торфа, что превращает болота из поглотителей в источники углерода.

Интересно, что подобные колебания — не редкость для торфяных экосистем. Обычно они демонстрируют баланс между периодами поглощения и выброса углерода, при этом средний показатель — положительный. Однако этот баланс может нарушаться под воздействием изменений климата или внутренней динамики экосистемы.

Физиологические механизмы и особенности фотосинтеза

Доверие к интуиции иногда подводит, ведь увеличение солнечного света обычно способствует росту фотосинтеза. Однако в тропическом лесу ситуация усложняется: обилие облаков и высокая температура приводят к тому, что растения в полдень закрывают устьица — поры на листьях, через которые происходит газообмен. В условиях постоянной сильной освещенности, растения ограничивают поступление CO₂, что снижает их «внутреннюю эффективность».

Эксперты отмечают, что в среднем в тропиках фотосинтез снижается в полдень именно из-за этого явления, а в условиях увеличенного количества солнечных дней и повышенной температуры, этот эффект усиливается. Модель, предложенная учеными, показывает, что в периоды, похожие на текущие, растения оказываются менее способными поглощать CO₂, что напрямую влияет на баланс всей системы.

Будущее торфяных болот Амазонии и важность мониторинга

Одним из главных вопросов остается — вернется ли болото к своему исходному состоянию или продолжит терять функцию поглотителя углерода. Впрочем, большинство ученых склоняется к тому, что краткосрочные изменения — это естественные флюктуации, связанные с сезонными и климатическими условиями.

К примеру, эксперт по биогеохимии торфяных экосистем из Великобритании, Крис Эванс, отметил: «Мы можем ожидать, что такие системы будут колебаться между ролью поглотителя и источника, особенно при изменениях уровня водной толщи. Важно помнить, что один год не определяет глобальную тенденцию».

Тем не менее, изменение климата — фактор, который в будущем может усложнить ситуацию: снижение уровня грунтовых вод, увеличение числа засушливых периодов, усиление тепловых волн — все это негативно скажется на состоянии торфяных болот.

Общественное и экологическое значение

Несмотря на отсутствие явных антропогенных факторов, ученые предупреждают: человеческая деятельность оказывает влияние на окружающую среду даже тогда, когда это не очевидно. В регионе присутствует вырубка лесов, изменение ландшафтов под застройку, что уже сказывается на микроклимате; эти изменения могут усиливать или усугублять уникальные циклы болотистых систем.

Модели прогнозируют, что усиление засух и колебания уровня воды могут стать постоянными явлениями из-за изменения глобального климата. В этом случае торфяные болота могут перейти в новое состояние — как источники углерода, что негативно скажется на глобальной климатической обстановке.

Что делать и как реагировать?

Учёные подчеркивают — важнейшая задача сейчас — мониторинг состояния торфяных болот и разработка мер по их сохранению и восстановлению. Необходимы программы по воссозданию водного режима, снижению антропогенного давления и адаптации к изменениям климата.

Ключевые направления —:

• регуляция уровня водных ресурсов в районе;
• пропаганда экологического сознания среди местных жителей;
• поддержка научных исследований по долгосрочному мониторингу;
• использование информационных технологий, спутниковых систем для отслеживания изменений;
• разработка стратегий по предотвращению окончательного выхода болота из роли углеродного поглотителя.

Первостепенно, от действий на локальном уровне зависит, смогут ли эти уникальные экосистемы сохранить свою ценность для планеты. В противном случае, риски увеличения выбросов парниковых газов и ускорения глобального потепления станут еще более осязаемыми.

Время для активных решений очень ограничено. В данном случае, научные открытия и практическая работа по сохранению торфяных болот — это важнейший вклад в борьбу с изменениями климата, которыми страдает весь мир.