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科学家如何恢复北方泥炭地,以帮助保持向日葵软件下载碳在地下

地球 2021-10-31 23:59:50

作者徐彬,《对话》 联合国环境规划署正在领导全球泥炭地倡议,以拯救泥炭地并帮助控制气候变化

信用:徐彬,作者提供 泥炭地是我们应对气候变化的最宝贵的陆地生态系统之一

这些深层的部分腐烂的植物和其他有机物质已经有数万年的历史了

从全球来看,泥炭地覆盖面积超过300万平方公里,含碳量超过550亿吨,超过包括森林在内的任何其他类型的陆地生态系统

事实上,一平方米的北部泥炭地含有的碳是一平方米亚马逊热带森林的五倍

不幸的是,泥炭地已经被严重开发和破坏

它们被抽干,变成农田,被焚烧或开采以获取自然资源

但是,联合国环境规划署正在领导全球泥炭地倡议,带头采取协调一致的努力来拯救泥炭地,帮助保持全球平均气温比工业化前水平上升2摄氏度以下

通过反复试验,像我这样的泥炭地科学家正在寻找最好的方法,让泥炭地在受到石油和天然气活动干扰后恢复正常状态

什么是泥炭地? 泥炭地是一种湿地,其特征是由于植物生长和微生物在淹水条件下分解之间的不平衡,泥炭堆积得很厚(根据加拿大的定义超过40厘米)

阿尔伯塔省北部的北方泥炭地的视野

泥炭藓构成了地面基础,并驱动生态系统功能

信用:斌秀,作者提供 在过去的一万年里,二氧化碳从大气中被清除并储存在泥炭中,对全球气候产生了降温效应

如果所有这些储存的碳被释放,它将使目前大气中的二氧化碳浓度增加一倍以上(超过百万分之800),这将对人类文明和自然生态系统造成灾难性后果

不幸的是,泥炭地已经被严重开发和破坏

大约15%的全球泥炭地被挖沟排干,占全球总量的5

6%的全球二氧化碳排放量(1

30亿吨)

野火等自然干扰也对泥炭地的健康和储存碳的稳定性构成严重威胁

加拿大拥有世界第二大泥炭地,其中大部分位于北极和亚北极地区

然而,人类活动,如林业、农业和资源开采,以及自然干扰,包括温度和火灾频率的增加,正在威胁着他们的健康和稳定

例如,为资源勘探而修建的冬季道路和地震测线遍布北方森林,导致永久冻土消失、林地驯鹿栖息地破碎化和人口减少,以及加拿大土地利用变化导致的甲烷年排放量增加7%

苔藓植物:北方泥炭地的重要物种 在加拿大,北方泥炭地主要由苔藓植物组成,苔藓植物是一组古老的小型陆地植物,它们对泥炭地的重要性经常被忽视

一些最重要的苔藓植物,通常被称为“泥炭藓”或“黑色泥土”,属于泥炭藓,北方泥炭地的基石属

苔藓植物形成泥炭地的地表,产生难以分解的植物组织,并释放出减缓微生物活动的化学物质,而微生物活动会产生包括甲烷和二氧化碳在内的重要温室气体

随着时间的推移,苔藓这种未分解的植物材料形成了大量的泥炭

阿尔伯达沼泽中多条地震线和冬季道路的鸟瞰图

信用:徐彬,作者提供 泥炭地恢复:向自然学习 北方泥炭地的恢复是一个相对较新的实践领域,魁北克和安大略在20世纪90年代末对园艺泥炭地进行了早期试验

在阿尔伯塔省,受石油和天然气活动干扰的泥炭地的恢复依赖于反复试验的方法,取得的成功不一且有限

其中一个关键问题是缺乏对苔藓植物的了解和对树木的错误关注

有一种趋势是通过种植引入树木作为恢复措施,并利用建立树冠作为成功的衡量标准

但是这些做法最适合高地森林生态系统

这种方法忽略了北方泥炭地是由底层苔藓形成的这一事实

没有基石苔藓植物,重要的泥炭地功能将无法恢复

通过研究泥炭地植物碎片、花粉和孢子的化石记录,科学家们已经能够重建北方泥炭地随时间的发展和演替

阿尔伯达省的许多泥炭地是通过一种叫做“泥炭地化”的过程形成的,这种过程是在以前由森林植被在矿物土壤上占据的地区直接建立和形成泥炭

大约8000年前,阿尔伯达省的大部分北方泥炭地开始形成

随着气候变冷和土壤湿度增加,泥炭藓慢慢扩展到森林地区

最终,苔藓的生长和扩张导致了我们现在看到的不同类型的泥炭地

泥炭藓的特写镜头,泥炭藓是一种常见的形成泥炭地的苔藓

信用:徐彬,作者提供 在北美,堵塞排水沟并引入带有孢子、种子和根的活苔藓碎片,已经恢复了加拿大东部以泥炭藓为主的园艺泥炭地

这种方法被称为苔藓层转移技术(MLTT)

在阿尔伯塔省,有限的实地试验表明,一旦建立了适当的土壤条件,再生的工业场地(例如,以前的原位油气井场)可以支持泥炭地苔藓的发展

捐赠苔藓材料可以从附近的冬季道路和地震测线收集

在所有情况下,引入供体苔藓碎片对于成功恢复泥炭地植被至关重要

梯形苔藓的成功生长可以确保关键泥炭地功能随着时间的推移而恢复

其他植物将同时从种子和供体材料中的根发育而来

树木将自然生长或通过种植生长

当谈到泥炭地恢复时,我们应该把我们的重点从树木和树冠闭合转移到促进地面苔藓植物地毯的发展

我们需要学会利用这些小而重要的植物来对抗气候变化

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