В гонке за сдерживание глобального изменения климата большое внимание уделяется природным «поглотителям углерода» — преимущественно наземным участкам земного шара, которые поглощают и удерживают больше углерода, чем выделяют. Ученые давно знают, что прибрежные солончаки являются таким поглотителем «голубого углерода», то есть углерода, хранящегося в океане и прибрежных экосистемах. Однако, до сих пор было трудно получить точную оценку того, сколько углерода они хранят, поэтому основное внимание уделялось наземным поглотителям, таким как леса и луга. Недавно группа ученых из Массачусетского университета в Амхерсте представила новый, высокоточный метод количественной оценки улавливания углерода в солончаках Северо-Востока США. Результаты оказались впечатляющими.
Их работа показывает, что солончаки хранят в верхнем метровом слое почвы углерод, эквивалентный выбросам примерно 10 миллионов автомобилей, и что ежегодно солончаки добавляют углерод, эквивалентный выбросам еще примерно 15 000 автомобилей. Результаты, опубликованные в Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, являются важным шагом на пути к решению проблем, связанных с потеплением климата.
Океан хранит почти треть промышленных выбросов углекислого газа, и во всем мире растет понимание роли, которую прибрежные экосистемы, такие как солончаки, играют в качестве поглотителей углерода.
Вэньсю Тэн, ведущий автор статьи и аспирант кафедры наук о Земле, географии и климате (EGCS) в Массачусетском университете в Амхерсте, отмечает, что удивительная особенность приливных болот с точки зрения климата заключается в том, что они могут постоянно увеличивать накопление углерода и не заполняются.
Это происходит потому, что волна за волной, прилив за приливом, шторм за штормом новые слои улавливающего углерод осадка постоянно накапливаются в густой растительности солончаков. Кроме того, по мере таяния ледников солончаки растут вертикально, чтобы не отставать от повышения уровня моря, тем самым накапливая еще больше углерода.
Брайан Йеллен, геолог штата Массачусетс, научный сотрудник Массачусетского университета в Амхерсте и один из соавторов статьи, утверждает, что солончаки являются гораздо более устойчивыми поглотителями углерода, чем леса или другие наземные участки. Он отмечает, что есть много людей, которые увлечены технологическими решениями для удаления углерода из атмосферы, но здесь есть природное решение, которое работает, и работает очень хорошо, прямо сейчас. Работа исследователей помогает прояснить размер этого естественного поглотителя углерода и предоставляет метод, который можно масштабировать для других регионов мира.
Работа команды также содержит предупреждение: 10 миллионов автомобилей, эквивалентные запасам углерода, также являются потенциальной углеродной бомбой. Если солончаки будут нарушены или их естественные процессы изменятся, они могут высвободить все эти парниковые газы, усугубив изменение климата, вместо того, чтобы естественным образом смягчать его. Йеллен подчеркивает, что если солончаки деградируют из-за сочетания местных экологических стрессоров и глобального изменения климата, они станут огромными источниками выбросов углерода.
Чтобы выяснить, сколько голубого углерода могут удерживать солончаки, ученым нужна как базовая линия для определения того, сколько уже накоплено, так и точный способ измерения скорости, с которой болота могут улавливать углерод. И то, и другое было очень трудно определить, отчасти потому, что сами болота являются очень изменчивыми экосистемами с разными скоростями накопления. В идеале нужно было бы взять образец почвы с каждого метра каждого болота и измерить накопленный в нем углерод – непомерно дорогой и трудоемкий процесс.
Другой вариант – обратиться к спутниковым снимкам, но, отмечает Цянь Юй, доцент EGCS и один из соавторов статьи, спутники, какими бы мощными они ни были, не могут видеть углерод, хранящийся в самом осадке солончака. Однако спутники могут видеть переменную глубину воды и растительность по всему болоту – два основных фактора, влияющих на формирование почвы болота и накопление углерода. Команда использовала распространенный инструмент из мира спутникового дистанционного зондирования, называемый Normalized Difference Water Index (NDWI), чтобы изучить пространственные закономерности глубины воды и силы растительности, чтобы наметить различия в почве на болотах. Однако NDWI постоянно колеблется в зависимости от сезонного роста растительности и приливных изменений.
Команда поняла, что необходимо сравнить спутниковые данные NDWI за несколько сезонов и разных уровней приливов с надежной выборкой осадка солончаков, собранной в полевых условиях, что они уже сделали, отправившись на 19 участков от пролива Лонг-Айленд до залива Мэн и собрав 410 образцов, представляющих несколько мест в каждом солончаке.
Йеллен сообщает, что когда они начали изучать спутниковые данные, нанесенные на полевые образцы, у них наступил момент озарения. Команда ясно увидела, что существуют определенные приливные условия и время года, когда спутниковые данные точно соответствуют данным, которые они собрали в полевых условиях.
Йеллен объясняет, что самое главное – это затопление во время прилива, именно тогда нужно, чтобы спутник сделал снимок.
Как только команда узнала, какие типы спутниковых снимков являются наиболее надежными, они смогли найти конкретные снимки, сфокусированные на северо-восточном побережье, и использовать их для получения наиболее точной на сегодняшний день оценки того, сколько голубого углерода эти болота накопили и продолжают накапливать. Йеллен заключает, что одни только солончаки не могут компенсировать весь углерод, который в настоящее время выбрасывается в атмосферу, но если человечество собирается достичь углеродной нейтральности в будущем, солончаки могут помочь компенсировать выбросы от секторов экономики, которые труднее всего декарбонизировать. Главное — защитить солончаки.
Вэньсю Тэн добавляет, что эти солончаки являются критически важными экосистемами по целому ряду причин. Теперь известно, что они богаты не только с точки зрения биоразнообразия, но и с точки зрения помощи планете в преодолении худших последствий изменения климата.
