Kulstofreserver i mellemamerikansk jord, der stadig er påvirket af ældgammel Maya-skovning

Skovrydning mistænkes for at have bidraget til Maya-civilisationens mystiske sammenbrud mere end 1, 000 år siden. En ny undersøgelse viser, at skovrydningen også decimerede kulstofreservoirer i de tropiske jorder på Yucatan-halvøen længe efter, at gamle byer blev forladt, og skovene voksede tilbage.

Fundene, offentliggjort i tidsskriftet Natur Geovidenskab , understrege, hvor vigtig jordbunden og vores behandling af dem kan være for at bestemme fremtidige niveauer af drivhusgasser i planetens atmosfære.

Mayaerne begyndte at dyrke landbrug omkring 4. 000 år siden, og udbredelsen af ​​landbrug og bygning af byer førte til sidst til udbredt skovrydning og jorderosion, tidligere forskning har vist. Det, der er mest overraskende i den nye undersøgelse, er, at jorden i regionen ikke er kommet sig helt, da kulstof synker i over et årtusinde med genplantning, siger McGill University geokemiker Peter Douglas, hovedforfatter af det nye papir.

Økosystem 'fundamentalt ændret'

"Når du tager til dette område i dag, meget af det ligner tæt, gammel regnskov, " siger Douglas, en assisterende professor i jord- og planetvidenskab ved McGill. "Men når man ser på jordens kulstoflagring, det ser ud til, at økosystemet blev fundamentalt ændret og aldrig vendte tilbage til sin oprindelige tilstand."

Jord er et af de største kulstoflagre på Jorden, indeholder mindst dobbelt så meget kulstof som nutidens atmosfære. Alligevel har forskere meget lidt forståelse af, hvordan jordens kulstofreservoirer ændrer sig på tidsskalaer længere end et årti eller deromkring. Den nye undersøgelse, sammen med anden nylig offentliggjort forskning, tyder på, at disse reservoirer kan ændre sig dramatisk på tidsskalaer, der spænder over århundreder eller endda årtusinder.

For at undersøge disse langsigtede virkninger, Douglas og hans medforfattere undersøgte sedimentkerner udvundet fra bunden af ​​tre søer i Maya-lavlandet i det sydlige Mexico og Guatemala. Forskerne brugte målinger af radiocarbon, en isotop, der henfalder med tiden, at bestemme alderen på molekyler kaldet plantevoks, som normalt opbevares i jord i lang tid, fordi de bliver knyttet til mineraler. Derefter sammenlignede de voksmolekylers alder med plantefossilers aflejring med sedimenterne.

Holdet - som omfattede forskere fra Yale University, ETH Zürich, University of Florida og University of Wisconsin-Superior - fandt ud af, at da den gamle Maya begyndte at rydde skoven af ​​landskabet, aldersforskellen mellem fossilerne og plantevoksene gik fra at være meget stor til meget lille. Dette indebærer, at kulstof blev opbevaret i jordbunden i meget kortere perioder.

Projektet udsprang af forskning, som Douglas havde lavet for flere år siden som ph.d. studerende på Yale, ved hjælp af plantevoksmolekyler til at spore tidligere klimaændringer, der påvirkede de gamle mayaer. På samme tid, arbejde fra andre forskere indikerede, at disse molekyler var et godt spor for ændringer i jord-kulstof-reservoirer. "At samle disse ting, vi indså, at der var et vigtigt datasæt her, der relaterede gammel skovrydning til ændringer i jordens kulstofreservoirer, " forklarer Douglas.

Beskyttelse af gamle tropiske skove

"Dette giver endnu en grund - tilføjelse til en lang liste - til at beskytte de resterende områder af gammelvækst tropiske skove i verden, "Siger Douglas." Det kan også have konsekvenser for, hvordan vi designer ting som kulstofkompensationer, som ofte involverer genplantning af skov, men ikke fuldt ud tager højde for den langsigtede opbevaring af kulstof. "(CO2-kompensationer gør det muligt for virksomheder eller enkeltpersoner at opveje deres drivhusgasemissioner ved at købe kreditter fra miljøprojekter, såsom træplantning.)

Teknikken, som forskerne brugte, er først blevet udviklet for nylig. I de kommende år, "det ville være fantastisk at analysere tropiske skove i andre regioner i verden for at se, om de samme mønstre dukker op - og for at se, om tidligere menneskelig skovrydning og landbrug havde en indflydelse på jordens kulstofreservoirer globalt, " siger Douglas. "Jeg er også meget interesseret i at anvende denne teknik til permafrostregioner i Canada for at se, hvad der skete med kulstof lagret i permafrost under tidligere perioder med klimaændringer."