Błoto
%E2%80%93Valle_Carbajal_01.jpg)
.JPG)
Torfowisko , torfowisko lub grzęzawisko to obszar podmokły zdominowany przez żywe rośliny torfotwórcze . Torfowiska powstają z powodu niecałkowitego rozkładu materii organicznej, zwykle ściółki z roślinności, w wyniku gromadzenia się wody i późniejszego niedotlenienia . Wspólną cechą wszystkich typów torfowisk jest nasycenie wodą, przynajmniej sezonowo, aktywnie tworzącym się torfem , przy jednoczesnym posiadaniu własnego ekosystemu. Jak rafy koralowe , torfowiska to niezwykłe formy terenu, które wywodzą się głównie z procesów biologicznych, a nie fizycznych, i mogą przybierać charakterystyczne kształty i wzory powierzchni.
Bagno to pływające (trzęsące się) torfowisko, torfowisko lub dowolne torfowisko znajdujące się w fazie sukcesji hydroserów lub hydrarchów ( hydroserali), w wyniku czego plony wypełniają stawy pod stopami. Ombrotroficzne typy torfowisk można nazwać trzęsącymi się torfowiskami (trzęsącymi się torfowiskami). Typy minerotroficzne można nazwać terminem quagfen.
Istnieją cztery rodzaje torfowisk: torfowiska , torfowiska , bagna i bagna . Torfowisko to torfowisko, które ze względu na swoje położenie względem otaczającego krajobrazu czerpie większość wody z opadów atmosferycznych ( ombrotroficzne ). Torfowisko położone jest na zboczu, równinie lub w zagłębieniu i większość wody czerpie z gleby lub wód gruntowych ( minerotroficzne ). Tak więc, podczas gdy torfowisko jest zawsze kwaśne i ubogie w składniki odżywcze, torfowisko może być lekko kwaśne, obojętne lub zasadowe oraz ubogie w składniki odżywcze lub bogate w składniki odżywcze. Bagna to rodzaj mokradeł, na których roślinność jest zakorzeniona w glebie mineralnej, ale niektóre bagna tworzą płytkie złoża torfu, znane jako bagna . Bagna charakteryzują się baldachimem lasów i, podobnie jak torfowiska, mają zazwyczaj wyższy poziom pH i dostępność składników odżywczych niż torfowiska. Niektóre torfowiska i torfowiska mogą wspierać ograniczony wzrost krzewów lub drzew na pagórkach .
Tworzenie się torfowisk jest obecnie kontrolowane głównie przez warunki klimatyczne, takie jak opady atmosferyczne i temperatura, chociaż rzeźba terenu jest głównym czynnikiem, ponieważ podlewanie występuje łatwiej na bardziej płaskim terenie. Jednak na całym świecie obserwuje się rosnący wpływ antropogeniczny na gromadzenie torfu i torfowisk, w tym zarówno poprzez działania ochronne, jak i zniszczenia wywołane zmianami klimatycznymi przez susze i pożary lasów.
Topograficznie torfowiska podnoszą powierzchnię gruntu ponad pierwotną topografię. Torfowiska mogą sięgać znacznych wysokości ponad leżącą poniżej glebę mineralną lub podłoże skalne : torfowiska o głębokości powyżej 10 m były powszechnie rejestrowane w regionach o klimacie umiarkowanym (wiele torfowisk o klimacie umiarkowanym i większość torfowisk borealnych zostało usuniętych przez pokrywy lodowe w ostatniej epoce lodowcowej), a powyżej 25 m w regionach tropikalnych regiony. [7] Kiedy bezwzględne tempo rozpadu w katotelmie (dolna, nasycona wodą strefa torfowiska) odpowiada tempu napływu nowego torfu do katotelmu, torfowisko przestanie rosnąć. [8] Uproszczone obliczenia, wykorzystujące typowe wartości dla torfowiska Sphagnum z 1 mm nowego torfu dodawanego rocznie i 0,0001 udziału katatelmu rozkładającego się rocznie, dają maksymalną wysokość 10 m. Bardziej zaawansowane analizy uwzględniają oczekiwane nieliniowe tempo rozpadu katotelmu.
Dla botaników i ekologów termin torfowisko jest bardziej ogólnym określeniem każdego terenu zdominowanego przez torf do głębokości co najmniej 30 cm (12 cali), nawet jeśli został on całkowicie osuszony (tj. torfowisko może być suche, ale torfowisko z definicji musi aktywnie tworzyć torf).
Globalna dystrybucja
Torfowiska, chociaż występują w największym stopniu na dużych szerokościach geograficznych na półkuli północnej, występują na całym świecie. Oszacowanie zasięgu pokrycia torfowisk na całym świecie jest trudne ze względu na różną dokładność i metodologie badań gruntów z wielu krajów. Torfowiska występują wszędzie tam, gdzie warunki sprzyjają gromadzeniu się torfu: głównie tam, gdzie materia organiczna jest stale podmokła. Stąd rozmieszczenie torfowisk zależy od topografii , klimatu, materiału macierzystego, fauny i flory oraz czasu. Rodzaj torfowiska – torfowisko, torfowisko, bagno czy bagno – zależy również od każdego z tych czynników.
Największe skupiska torfowisk stanowią około 64% światowych torfowisk i występują w strefie umiarkowanej, borealnej i subarktycznej półkuli północnej. Torfowiska są zwykle płytkie w regionach polarnych ze względu na powolne tempo gromadzenia się martwej materii organicznej i często wiadomo, że zawierają wieczną zmarzlinę . Bardzo duże połacie Kanady, północnej Europy i północnej Rosji są pokryte borealnymi torfowiskami. Na o klimacie umiarkowanym torfowiska są zazwyczaj bardziej rozproszone ze względu na historyczne osuszanie i wydobycie torfu, ale mogą obejmować duże obszary. Jednym z przykładów jest torfowisko kocowe gdzie opady są bardzo wysokie, tj. w klimacie morskim w głębi lądu, w pobliżu wybrzeży północno-wschodniego i południowego Pacyfiku oraz północno-zachodniego i północno-wschodniego Atlantyku. W subtropikach torfowiska są rzadkie i ograniczone do najbardziej wilgotnych obszarów.
Torfowiska mogą być rozległe w tropikach, zazwyczaj leżące u podłoża tropikalnych lasów deszczowych (na przykład w Kalimantanie ). Wiadomo, że tworzenie torfu tropikalnego występuje w przybrzeżnych lasach namorzynowych, a także na obszarach położonych na dużych wysokościach. Torfowiska tropikalne powstają głównie tam, gdzie duże opady atmosferyczne łączą się ze złymi warunkami do odwadniania. Torfowiska tropikalne stanowią około 11% torfowisk na świecie (z których ponad połowa znajduje się w Azji Południowo-Wschodniej) i najczęściej występują na niskich wysokościach, chociaż można je również znaleźć w regionach górskich, na przykład w Ameryce Południowej, Afryce i Papui-Nowej Gwinei . Niedawno w środkowym basenie Konga odkryto największe na świecie torfowisko tropikalne o powierzchni 145 500 kilometrów kwadratowych, które może magazynować do 10 13 kg węgla.
Torfowiska zmniejszyły się na całym świecie z powodu osuszania dla rolnictwa, leśnictwa i pozyskiwania torfu. Na przykład utracono ponad 50% pierwotnego europejskiego obszaru torfowisk o powierzchni ponad 300 000 kilometrów kwadratowych. Niektóre z największych strat miały miejsce w Rosji, Finlandii, Holandii, Wielkiej Brytanii, Polsce i na Białorusi.
Procesy biochemiczne
Torfowiska mają niezwykły skład chemiczny, który wpływa między innymi na ich biotę i odpływ wody. Torf ma bardzo wysoką zdolność wymiany kationów ze względu na wysoką zawartość materii organicznej: kationy takie jak Ca 2+ są preferencyjnie adsorbowane na torfie w zamian za jony H + . Woda przepływająca przez torf traci składniki odżywcze i pH . Dlatego torfowiska są zazwyczaj ubogie w składniki odżywcze i kwaśne, chyba że dopływ wód gruntowych (wprowadzających dodatkowe kationy) jest wysoki.
Ogólnie rzecz biorąc, ilekroć dopływ węgla przekracza jego produkcję, tworzą się torfowiska. Dzieje się tak z powodu stanu beztlenowego podmokłego torfu oraz procesu fotosyntezy, w wyniku którego rośnie torf. Pomimo tego, że stanowią zaledwie 3% powierzchni lądowej Ziemi, torfowiska są łącznie głównym magazynem węgla zawierającym od 500 do 700 miliardów ton węgla. Węgiel zmagazynowany w torfowiskach odpowiada ponad połowie ilości węgla znajdującego się w atmosferze . Torfowiska oddziałują z atmosferą przede wszystkim poprzez wymianę dwutlenku węgla , metanu i podtlenku azotu i mogą zostać uszkodzone przez nadmiar azotu z rolnictwa lub wody deszczowej. Sekwestracja dwutlenku węgla odbywa się na powierzchni w procesie fotosyntezy, podczas gdy utrata dwutlenku węgla następuje przez żywą tkankę torfu poprzez oddychanie. W stanie naturalnym torfowiska w niewielkim stopniu pochłaniają atmosferyczny dwutlenek węgla w wyniku fotosyntezy roślinności torfowej, co przewyższa uwalnianie gazów cieplarnianych. Ponadto większość torfowisk emituje netto metanu i podtlenku azotu.
Położenie lustra wody w torfowisku jest odpowiedzialne za jego uwalnianie węgla do atmosfery. Kiedy poziom wód gruntowych podnosi się po burzy, torf i jego drobnoustroje są zanurzone pod wodą, utrudniając dostęp tlenu, zmniejszając oddychanie i uwalniając dwutlenek węgla. Uwalnianie dwutlenku węgla wzrasta, gdy poziom wód gruntowych kurczy się, na przykład podczas suszy, ponieważ zapewnia to tlenowym drobnoustrojom tlen potrzebny do rozkładu torfu. Poziomy metanu różnią się również w zależności od położenia lustra wody i nieco od temperatury. Lustro wody w pobliżu powierzchni torfu daje możliwość mikroorganizmy beztlenowe do rozwoju. Metanogeny są odpowiedzialne za wytwarzanie metanu poprzez rozkład torfu, który w konsekwencji wzrasta wraz ze wzrostem poziomu wód gruntowych i wyczerpywaniem się poziomu tlenu. Podwyższone temperatury w glebie również przyczyniają się do zwiększonego sezonowego przepływu metanu, choć z mniejszą intensywnością. Wykazano, że metan wzrósł sezonowo aż o 300% od zwiększonych opadów i temperatury gleby.
Torfowiska są ważnymi rezerwuarami informacji klimatycznych z przeszłości, ponieważ są wrażliwe na zmiany w środowisku i mogą ujawniać poziomy izotopów , zanieczyszczeń, makroskamieniałości , metali z atmosfery i pyłków. Na przykład datowanie węglem-14 może ujawnić wiek torfu. Pogłębianie i niszczenie torfowiska uwolni dwutlenek węgla, który może ujawnić niezastąpione informacje o przeszłych warunkach klimatycznych. Powszechnie wiadomo, że liczne mikroorganizmy zasiedlają torfowiska ze względu na regularne dostawy wody i obfitość roślinności torfotwórczej. Mikroorganizmy te obejmują między innymi metanogeny , glony, bakterie, zoobentos , z których najliczniej występują gatunki torfowców . Torf na torfowiskach zawiera znaczną ilość materii organicznej, w tym kwasu humusowego dominuje. Materiały humusowe są w stanie magazynować bardzo duże ilości wody, co czyni je niezbędnym składnikiem środowiska torfowego, przyczyniając się do zwiększonego magazynowania węgla w wyniku powstających warunków beztlenowych. Jeśli torfowisko zostanie wysuszone w wyniku długotrwałej uprawy i użytkowania rolniczego, obniży się poziom wód gruntowych, a zwiększone napowietrzenie spowoduje uwolnienie zawartości węgla. Po ekstremalnym wyschnięciu ekosystem może ulec zmianie stanu, zamieniając torfowisko w jałową ziemię o mniejszej bioróżnorodności i bogactwie. Powstawanie kwasu humusowego zachodzi podczas biogeochemicznej degradacji resztek roślinnych, resztek zwierzęcych i zdegradowanych segmentów. Ładunki materii organicznej w postaci kwasu huminowego są źródłem prekursorów węgla. Przedwczesne wystawienie materii organicznej na działanie atmosfery sprzyja przemianie substancji organicznych w dwutlenek węgla, który ma zostać uwolniony do atmosfery.
Używanie przez ludzi
W torfowiskach mogą znajdować się zapisy dawnych ludzkich zachowań i środowisk. Mogą one przybrać formę artefaktów ludzkich lub zapisów paleoekologicznych i geochemicznych .
Torfowiska są wykorzystywane przez ludzi w czasach współczesnych do różnych celów, z których najbardziej dominującym jest rolnictwo i leśnictwo, które stanowią około jednej czwartej światowego obszaru torfowisk. Obejmuje to wycinanie rowów melioracyjnych w celu obniżenia poziomu wód gruntowych w zamierzonym celu zwiększenia produktywności pokrywy leśnej lub wykorzystania jako pastwiska lub pola uprawne. Rolnicze zastosowania torfowisk obejmują wykorzystanie naturalnej roślinności do uprawy siana lub wypasu lub uprawy roślin na zmodyfikowanej powierzchni. Ponadto komercyjny zbiór torfu z torfowisk do produkcji energii jest szeroko praktykowany w krajach Europy Północnej, takich jak Rosja, Szwecja, Finlandia i kraje bałtyckie . [ potrzebne lepsze źródło ]
W Azji Południowo-Wschodniej torfowiska są oczyszczane do użytku przez ludzi z różnych powodów, w tym do produkcji oleju palmowego i drewna na eksport głównie do krajów rozwijających się. Torfowiska tropikalne, które stanowią 0,25% lądowej powierzchni Ziemi, ale magazynują 3% wszystkich zasobów węgla w glebie i lasach, znajdują się głównie w krajach o niskich dochodach. Użytkowanie tych terenów przez człowieka, w tym osuszanie i wycinka lasów torfowych tropikalnych, powoduje emisję do atmosfery dużych ilości dwutlenku węgla. Ponadto pożary występujące na torfowiskach wysuszonych przez osuszanie torfowisk uwalniają jeszcze więcej dwutlenku węgla. Wartość ekonomiczna tropikalnego torfowiska pochodziła kiedyś z surowców, takich jak drewno, kora, żywica i lateks, których wydobycie nie przyczyniało się do dużej emisji dwutlenku węgla. Dzisiaj, [ wymagane wyjaśnienie ] wiele z tych torfowisk jest osuszanych w celu przekształcenia ich w plantacje oleju palmowego, uwalniając zmagazynowany dwutlenek węgla i zapobiegając ponownemu pochłanianiu węgla przez system. Planowany „Projekt Carbopeat” próbuje nadać wartość ekonomiczną sekwestracji węgla przez torfowiska, aby zatrzymać rozwój tych terenów. [ wymaga aktualizacji ]
Tropikalne torfowiska
Globalne rozmieszczenie torfowisk tropikalnych koncentruje się głównie w Azji Południowo-Wschodniej, gdzie w ostatnich dziesięcioleciach rozwinęło się rolnicze wykorzystanie torfowisk. Duże obszary tropikalnych torfowisk zostały oczyszczone i osuszone pod uprawy żywnościowe i dochodowe, takie jak plantacja palmy olejowej. Odwadnianie na dużą skalę tych plantacji często powoduje osiadanie , powodzie, pożary i pogorszenie jakości gleby. Z drugiej strony ingerencja na małą skalę wiąże się z ubóstwem i jest tak powszechna, że również ma negatywny wpływ na te torfowiska. Czynniki biotyczne i abiotyczne kontrolujące torfowiska Azji Południowo-Wschodniej są całkowicie współzależne. Jego gleba, hydrologia i morfologia są tworzone przez dzisiejszą roślinność poprzez gromadzenie się własnej materii organicznej, w której buduje ona sprzyjające środowisko dla tej specyficznej roślinności. System ten jest zatem podatny na zmiany hydrologiczne lub pokrywę roślinną. Ponadto te torfowiska znajdują się głównie w rozwijających się regionach o zubożałej i szybko rosnącej populacji. Tereny te stały się celem komercyjnego pozyskiwania drewna, produkcji masy papierniczej i przekształcania w plantacje zręby , drenaż i wypalanie. Odwadnianie torfowisk tropikalnych zmienia hydrologię i zwiększa ich podatność na pożary i erozję gleb w wyniku zmian składu fizycznego i chemicznego. Zmiany w glebie silnie wpływają na wrażliwą roślinność, a wymieranie lasów jest powszechne. Efektem krótkoterminowym jest zmniejszenie różnorodności biologicznej, ale skutkiem długoterminowym, ponieważ te ingerencje są trudne do odwrócenia, jest utrata siedlisk. Słaba wiedza na temat wrażliwej hydrologii torfowisk i brak składników odżywczych często prowadzą do upadków plantacji, gdzie wzrasta presja na pozostałe torfowiska.
Zrównoważone leśnictwo na tych torfowiskach jest możliwe dzięki wycinaniu dużych drzew i pozwalaniu na rozwój mniejszych osobników, ale zamiast tego dominującą strategią jest wycinanie i wypalanie, aby umożliwić monokulturowe plantacje gatunków nierodzimych.
Północne torfowiska powstały w większości w holocenie po ustąpieniu lodowców plejstoceńskich , natomiast torfowiska tropikalne są często znacznie starsze. Mokradła Nakaikemi w południowo-zachodnim Honsiu w Japonii mają ponad 50 000 lat i mają głębokość 45 m. Torfowisko Philippi w Grecji ma prawdopodobnie jedną z najgłębszych warstw torfu o głębokości 190 m. Sugeruje się, że tropikalne torfowiska zawierają około 100 Gt węgla, co odpowiada ponad 50% węgla obecnego w atmosferze jako CO 2 . Tempo akumulacji węgla w ciągu ostatniego tysiąclecia było bliskie 40 g C/m 2 /rok.
Gazy cieplarniane i pożary
Zgodnie z szóstym raportem oceniającym IPCC , ochrona i odbudowa terenów podmokłych i torfowisk ma duży potencjał ekonomiczny w ograniczaniu emisji gazów cieplarnianych, zapewniając korzyści w zakresie adaptacji, łagodzenia i różnorodności biologicznej.
Tropikalne torfowiska w Azji Południowo-Wschodniej pokrywają tylko 0,2% powierzchni ziemi, ale emisje CO 2 szacuje się na 2 Gt rocznie, co odpowiada 7% globalnej emisji paliw kopalnych. Emisje te zwiększają się wraz z osuszaniem i wypalaniem torfowisk, a poważny pożar może uwolnić do 4000 t CO 2 /ha. Pożary na torfowiskach tropikalnych stają się coraz częstsze ze względu na odwadnianie na dużą skalę i oczyszczanie gruntów, aw ciągu ostatnich 10 lat w samej Azji Południowo-Wschodniej spłonęło ponad 2 miliony hektarów. Pożary te trwają zwykle od 1 do 3 miesięcy i uwalniają duże ilości CO 2 . Indonezja jest jednym z krajów dotkniętych pożarami torfowisk, zwłaszcza w latach suszy związanej z ENSO , co stanowi narastający problem od 1982 r. w wyniku rozwoju użytkowania gruntów i rolnictwa. Podczas El Niño w latach 1997-1998 ponad 24 400 km 2 torfowisk zostało zniszczonych przez pożary w samej Indonezji, z czego 10 000 km 2 spłonęło w Kalimantanie i Sumatrze. Wydobycie CO 2 oszacowano na 0,81–2,57 Gt, co odpowiada 13–40% światowej produkcji tegorocznego spalania paliw kopalnych. Indonezja jest obecnie uważana za trzeciego największego emitenta CO2 na świecie 2emisje spowodowane głównie przez te pożary. Oczekuje się, że wraz z ocieplającym się klimatem te oparzenia wzrosną w intensywności i liczbie. Jest to wynikiem suchego klimatu wraz z projektem ekstensywnej uprawy ryżu, zwanym The Mega Rice Project , rozpoczętym w latach 90. XX wieku, kiedy 1 Mha torfowisk zostało przekształconych w pola ryżowe . Lasy i grunty zostały wykarczowane przez spalenie, a 4000 km kanałów osuszyło ten obszar. Susza i zakwaszenie ziem doprowadziły do złych zbiorów, a projekt został porzucony w 1999 roku. Podobne projekty w Chinach doprowadziły do ogromnej utraty tropikalnych bagien i torfowisk z powodu produkcji ryżu. Odwadnianie, które również zwiększa ryzyko poparzenia, może powodować dodatkową emisję CO 2 o 30–100 t/ha/rok, jeśli poziom wody obniży się tylko o 1 m. Osuszanie torfowisk jest prawdopodobnie najważniejszym i długotrwałym zagrożeniem dla torfowisk na całym świecie, a zwłaszcza w tropikach. Torfowiska uwalniają metan jako gaz cieplarniany, który jest silny współczynnik ocieplenia globalnego , ale subtropikalne tereny podmokłe wykazały wysokie wiązanie CO2 na mol uwolnionego metanu, co jest funkcją przeciwdziałającą globalnemu ociepleniu.
Biologia i charakterystyka torfu
Roślinność tropikalnych torfowisk różni się w zależności od klimatu i lokalizacji. Trzy różne charakterystyki to lasy namorzynowe obecne w strefach przybrzeżnych i deltach słonej wody, a następnie w głębi lądu lasy bagienne . Lasy te występują na obrzeżach torfowisk z bogatą florą palmową z drzewami o wysokości 70 m i 8 mw obwodzie, którym towarzyszą paprocie i epifity. Trzeci, Padang , z malezyjskiego i indonezyjskiego słowa oznaczającego las, składa się z krzewów i wysokich, ale cienkich drzew i pojawia się w centrum dużych torfowisk. Różnorodność gatunków drzewiastych, takich jak drzewa i krzewy, jest znacznie większa na torfowiskach tropikalnych niż na torfowiskach innych typów. Torf w tropikach jest zatem zdominowany przez materiał drzewny z pni drzew i krzewów i zawiera niewiele lub nie zawiera mchu torfowca, który dominuje na torfowiskach borealnych. Jest tylko częściowo rozłożony, a powierzchnię pokrywa gruba warstwa ściółki. Leśnictwo na torfowiskach prowadzi do odwadniania i szybkiej utraty węgla, ponieważ zmniejsza dopływ materii organicznej i przyspiesza rozkład. W przeciwieństwie do umiarkowanych terenów podmokłych, tropikalne torfowiska są domem dla kilku gatunków ryb. Ostatnio odkryto wiele nowych, często endemicznych gatunków, ale wiele z nich uważa się za zagrożone.
Wpływ na globalny klimat
Mokradła zapewniają środowisko, w którym węgiel organiczny jest magazynowany w żywych roślinach, martwych roślinach i torfie, a także przekształcany w dwutlenek węgla i metan. Trzy główne czynniki dające mokradłom zdolność do sekwestracji i magazynowania węgla to wysoka produktywność biologiczna, wysoki poziom wód gruntowych i niskie tempo rozkładu. Odpowiednie meteorologiczne i hydrologiczne są niezbędne do zapewnienia obfitego źródła wody dla terenów podmokłych. W pełni nasycone wodą gleby podmokłe pozwalają na zaistnienie warunków beztlenowych , które magazynują węgiel, ale uwalniają metan.
Mokradła stanowią około 5-8% lądowej powierzchni Ziemi, ale zawierają około 20-30% węgla zawartego w glebie o masie 2500 Gt sklepy. Torfowiska (np. torfowiska, torfowiska i mokradła) to obszary podmokłe, które zawierają największe ilości węgla organicznego w glebie, a zatem można je uznać za torfowiska (warstwa torfu >30 cm). Mokradła mogą stać się źródłem węgla, a nie pochłaniaczem, ponieważ rozkład zachodzący w ekosystemie emituje metan. Naturalne torfowiska nie zawsze mają wymierny wpływ na ochłodzenie klimatu w krótkim czasie, ponieważ skutki ochładzania związane z sekwestracją węgla są równoważone emisją metanu, który jest silnym gazem cieplarnianym. Jednak biorąc pod uwagę krótki „czas życia” metanu (12 lat), często mówi się, że emisje metanu są nieistotne w ciągu 300 lat w porównaniu z sekwestracją węgla na terenach podmokłych. W tym lub krótszym czasie większość terenów podmokłych staje się zarówno węglem netto, jak i promieniowania . Stąd torfowiska powodują ochłodzenie klimatu Ziemi w dłuższym okresie czasu, ponieważ metan jest szybko utleniany i usuwany z atmosfery, podczas gdy atmosferyczny dwutlenek węgla jest stale pochłaniany. Przez cały holocen (ostatnie 12 000 lat) torfowiska były trwałymi lądowymi pochłaniaczami dwutlenku węgla i miały efekt chłodzenia netto, pochłaniając od 5,6 do 38 gramów węgla na metr kwadratowy rocznie. Szacuje się, że obecnie torfowiska północne pochłaniają średnio 20-30 gramów węgla na metr kwadratowy rocznie.
Torfowiska izolują wieczną zmarzlinę w regionach subarktycznych, opóźniając w ten sposób topnienie latem, a także indukując powstawanie wiecznej zmarzliny. W miarę ocieplania się globalnego klimatu tereny podmokłe mogą stać się głównym źródłem węgla, ponieważ wyższe temperatury powodują wyższą emisję dwutlenku węgla.
W porównaniu z nieuprawianymi gruntami uprawnymi tereny podmokłe mogą sekwestrować około dwa razy więcej dwutlenku węgla, a obsadzone tereny podmokłe mogą magazynować 2-15 razy więcej węgla niż uwalniają. Sekwestracja węgla może zachodzić zarówno na sztucznie zbudowanych terenach podmokłych, jak i naturalnych. Szacunki przepływów gazów cieplarnianych z terenów podmokłych wskazują, że naturalne tereny podmokłe mają mniejsze strumienie, ale tereny podmokłe stworzone przez człowieka mają większą zdolność sekwestracji dwutlenku węgla. Zdolność terenów podmokłych do sekwestracji dwutlenku węgla można poprawić poprzez strategie odtwarzania i ochrony, ale potrzeba kilku dziesięcioleci, aby te odtworzone ekosystemy stały się porównywalne pod względem magazynowania dwutlenku węgla z torfowiskami i innymi formami naturalnych terenów podmokłych.
Skutki melioracji dla rolnictwa i leśnictwa
Wymiana węgla między torfowiskami a atmosferą jest obecnie przedmiotem globalnego zainteresowania w dziedzinie ekologii i badań biogeochemicznych. Osuszanie torfowisk na potrzeby rolnictwa i leśnictwa spowodowało znaczną emisję gazów cieplarnianych do atmosfery, w szczególności dwutlenku węgla i metanu. Umożliwiając dostęp tlenu do kolumny torfu w torfowisku, drenaż zaburza równowagę między akumulacją a rozkładem torfu, a późniejsza degradacja oksydacyjna powoduje uwolnienie węgla do atmosfery. W związku z tym osuszanie torfowisk na potrzeby rolnictwa przekształca je z pochłaniaczy dwutlenku węgla netto w emitery węgla netto. Zaobserwowano jednak, że emisja metanu z torfowisk zmniejsza się po odwodnieniu. Ponieważ całkowita wielkość emisji z odwadniania torfowisk jest często duża, a tempo akumulacji torfu jest powolne, dwutlenek węgla z torfowisk został opisany jako „nieodzyskiwalny”, co oznacza, że jeśli został utracony w wyniku odwodnienia, nie mógł zostać odzyskany w skali czasowej odpowiedniej dla łagodzenie klimatu.
Antropogeniczne wykorzystanie zasobów torfowisk podjętych w taki sposób, aby zachować stan hydrologiczny torfowisk, pozwala uniknąć znacznych emisji gazów cieplarnianych . Jednak dalsze osuszanie spowoduje zwiększone uwalnianie węgla, przyczyniając się do globalnego ocieplenia. Od 2016 r. oszacowano, że osuszone torfowiska odpowiadają za około 10% wszystkich emisji gazów cieplarnianych z rolnictwa i leśnictwa.
Pożary
Niektóre torfowiska wysychają w wyniku zmian klimatycznych . Osuszanie torfowisk spowodowane czynnikami klimatycznymi może również zwiększać ryzyko pożarów, stwarzając dalsze ryzyko emisji dwutlenku węgla i metanu uwolnić do atmosfery. Ze względu na naturalnie wysoką zawartość wilgoci, dziewicze torfowiska charakteryzują się ogólnie niskim ryzykiem zapłonu. Wysychanie tego podmokłego stanu oznacza, że bogata w węgiel roślinność staje się podatna na ogień. Ponadto, ze względu na niedobór tlenu w roślinności, pożary torfu mogą tlić się pod powierzchnią, powodując niepełne spalanie materii organicznej i powodując ekstremalne emisje.
W ostatnich latach częstość występowania pożarów na torfowiskach znacznie wzrosła na całym świecie, szczególnie w regionach tropikalnych. Można to przypisać kombinacji bardziej suchej pogody i zmian w użytkowaniu gruntów, które obejmują odprowadzanie wody z krajobrazu. Wynikająca z tego utrata biomasy w wyniku spalania doprowadziła do znacznych emisji gazów cieplarnianych zarówno na torfowiskach tropikalnych, jak i borealnych/umiarkowanych. Przewiduje się, że pożary staną się częstsze wraz z ociepleniem i osuszeniem globalnego klimatu.
Plantacje oleju palmowego
Olej palmowy w coraz większym stopniu staje się jedną z największych upraw na świecie, szybko rozwijającą się w ostatnich latach. W porównaniu z alternatywami, olej palmowy jest uważany za jedno z najbardziej wydajnych źródeł oleju roślinnego i biopaliw , wymagające jedynie 0,26 hektara ziemi do wyprodukowania 1 tony oleju. W ten sposób olej palmowy stał się popularną uprawą dochodową w wielu krajach o niskich dochodach, zapewniając społecznościom możliwości ekonomiczne. Ponieważ olej palmowy jest wiodącym produktem eksportowym w krajach takich jak Indonezja i Malezja, wielu drobnych rolników odniosło sukces gospodarczy na plantacjach oleju palmowego. Jednak grunty sekwestrowane pod plantacje to zazwyczaj znaczne magazyny węgla, promujące bioróżnorodne ekosystemy.
Plantacje oleju palmowego zastąpiły większość zalesionych torfowisk w Azji Południowo-Wschodniej. W przeszłości regiony te były postrzegane jako martwa przestrzeń, ale obecnie szacuje się, że do 2006 r. 12,9 Mha, czyli około 47% torfowisk w Azji Południowo-Wschodniej, zostało wylesionych. W stanie naturalnym torfowiska są podmokłe z wysokim poziomem wód gruntowych, co powoduje nieefektywną glebę . Aby stworzyć żyzną glebę pod plantacje, bagna w tropikalnych regionach Indonezji i Malezji są osuszane i oczyszczane.
Lasy torfowiskowe, które są pozyskiwane w celu produkcji oleju palmowego, służą jako nadziemne i podziemne magazyny węgla zawierające co najmniej 42 069 milionów ton metrycznych (Mt) węgla w glebie. Ta eksploatacja gruntów budzi wiele obaw środowiskowych, a mianowicie emisje gazów cieplarnianych , ryzyko pożarów i spadek różnorodności biologicznej. Szacuje się, że emisje gazów cieplarnianych dla oleju palmowego uprawianego na torfowiskach wynoszą od 12,4 (w najlepszym przypadku) do 76,6 t CO 2 /ha (w najgorszym przypadku).
W stanie naturalnym torfowiska są odporne na ogień. Melioracja torfowisk pod plantacje palm olejowych tworzy suchą warstwę torfu, która jest szczególnie narażona na pożary. Ponieważ torf jest gęsty w węgiel, pożary występujące na zagrożonych torfowiskach uwalniają do powietrza ogromne ilości zarówno dwutlenku węgla, jak i toksycznego dymu. Tak więc pożary te nie tylko zwiększają emisje gazów cieplarnianych, ale także powodują tysiące zgonów każdego roku.
Zmniejszenie różnorodności biologicznej powoduje powstanie wrażliwego ekosystemu z powodu wylesiania i osuszania. Homogeniczne ekosystemy są bardziej narażone na ekstremalne warunki klimatyczne i mają mniejsze szanse na odbudowę po pożarach.
Zarządzanie i rehabilitacja
Projekty rekultywacji podejmowane w Ameryce Północnej i Europie zwykle koncentrują się na ponownym nawodnieniu torfowisk i odnowie roślinności rodzimych gatunków. Działa to w celu złagodzenia uwalniania węgla w krótkim okresie, zanim nowy wzrost roślinności zapewni nowe źródło organicznych ściółek, które będą napędzać formowanie się torfu w dłuższej perspektywie.
Konwencja Narodów Zjednoczonych o różnorodności biologicznej podkreśla torfowiska jako kluczowe ekosystemy, które należy zachować i chronić. Konwencja wymaga od rządów wszystkich szczebli przedstawienia planów działania na rzecz ochrony i zarządzania środowiskami wodno-błotnymi. Mokradła są również chronione na mocy Konwencji Ramsar z 1971 roku .
Globalna inicjatywa torfowisk
Global Peatlands Initiative to inicjatywa czołowych ekspertów i instytucji utworzona w 2016 roku przez 13 członków-założycieli na COP UNFCCC w Marakeszu w Maroku. Misją Inicjatywy jest ochrona i zachowanie torfowisk jako największych na świecie lądowych zasobów węgla organicznego oraz zapobieganie ich emisji do atmosfery.
Członkowie Inicjatywy współpracują w ramach swoich specjalizacji w celu poprawy ochrony, odtwarzania i zrównoważonego zarządzania torfowiskami. Inicjatywa przyczynia się zatem do realizacji kilku celów zrównoważonego rozwoju (cel zrównoważonego rozwoju) poprzez utrzymywanie zasobów węgla w ziemi ( cel zrównoważonego rozwoju nr 13 ), unikanie skutków zdrowotnych związanych z poważnym zanieczyszczeniem powietrza przez wypalanie osuszonych torfowisk ( cel zrównoważonego rozwoju nr 3 ), ochronę ekosystemów związanych z wodą i ułatwianie poprawy jakości wody (cel zrównoważonego rozwoju nr 6) oraz zapewnienie ochrony ekosystemów i zagrożonych gatunków, ochrona życia na lądzie ( cel zrównoważonego rozwoju nr 15 ).Linki zewnętrzne
- . Encyklopedia Britannica . Tom. 22 (wyd. 11). 1911. s. 703.
| Biblioteki Narodowe | |
|---|---|
| Inny | |
