Forskere kvantificerer kulstofændringer i Sierra Nevadas engjord

Enge i Sierra Nevada-bjergene er kritiske komponenter i vandskel. Ud over at levere vand til over 25 millioner mennesker i Californien og Nevada, enge indeholder store mængder kulstof under jorden. Mens det har været kendt i nogen tid, at enge har store mængder jordkulstof, om engjorden vinder eller mister kulstof, er forblevet uklart.

En ny undersøgelse ledet af forskere fra College of Agriculture, Bioteknologi og naturressourcer ved University of Nevada, Reno, har for første gang vist, at enge i hele regionen både vinder og taber kulstof i høje hastigheder. Opsamling og lagring af kulstof i jord er en naturlig måde at reducere kuldioxidniveauet i atmosfæren og bekæmpe klimaændringer på. Imidlertid, menneskelige aktiviteter kan forstyrre naturlige processer og føre til tab af jordkulstof til atmosfæren. Disse resultater tyder på, at engpleje enten kan bidrage til klimaændringer eller afbøde de skadelige virkninger af stigende atmosfærisk kuldioxid.

Forskningen blev udført i samarbejde med University of California Merced, samt adskillige restaureringsudøvere og bevaringsorganisationer i mere end et dusin enge i hele Sierra Nevada-bjergene. Undersøgelsen er rettet mod at bevæbne restaureringsudøvere med information for at hjælpe med at træffe gode ledelsesbeslutninger.

"Enge er kendt for deres frodige, mangfoldig vegetation understøttet af jord, der forbliver våd ind i sommeren, " forklarede University of Nevada, Reno, ph.d.-kandidat Cody Reed, der ledede undersøgelsen. "Imidlertid, en lang historie med menneskelig aktivitet på mange enge i hele Sierra Nevada har resulteret i tørrere jordbund og udskiftning af vådområdevegetation med sparsomme græsser og buske."

I forskning offentliggjort i denne uge i det videnskabelige tidsskrift Økosystemer , Reed og hendes medforfattere, herunder lektor Benjamin Sullivan og Paul Verburg og professor emeritus Sherman Swanson fra universitetet, afslørede, at enge med vådområde plantesamfund og tætte rodmåtter var store netto kulstofdræn i løbet af året målt, hvilket betyder, at de fjernede kulstof fra atmosfæren. Faktisk, pr hektar, mængden af ​​kulstof fanget i disse enge svarede til mængden målt i tropiske regnskove. På den anden side, enge med mere bar jord og plantesamfund forbundet med tørrere jord frigav store mængder kulstof fra jorden til atmosfæren.

På lang sigt, sådanne ændringer i de store kulstoflagre i jorden på enge kan tikke op. Og i modsætning til i skovene, hvor det meste kulstof er bundet i træ over jorden, ændringen i kulstof i enge er under jorden. Det betyder, at kulstof fra engjord er mindre sårbart over for forstyrrelser såsom naturbrande og kan forblive i økosystemet i længere tid end kulstof over jorden. På samme tid, kulstof i jorden giver andre vigtige fordele udover at tage kulstof ud af atmosfæren.

"I hele verden, jord kan indeholde op til fire gange så meget kulstof som atmosfæren, " Reed forklarede. "Jordkulstof i enge hjælper også med at forbedre vandkvaliteten og -kvantiteten, samt jordens frugtbarhed for at støtte forskellige plantesamfund, der er vigtige for dyreliv og græsning."

Forskningen vil sandsynligvis hjælpe praktikere til at genoprette enge med at identificere enge med behov for bevarelse for at bevare jordens kulstofgevinster og enge med behov for genopretning for at forhindre yderligere tab af jordkulstof til atmosfæren. Forskerne vurderer, at der kræves tre hektar omgivende skov for at opveje mængden af ​​tabt kulstof med en hektar nedbrudt eng. På den anden side, en hektar eng kan binde lige så meget kulstof som seks hektar skov.

"Vores forskning viser, at enge kan være noget af det bedste for pengene med hensyn til kulstofhåndtering i regionen, " sagde Sullivan. "Mit håb er, at kulstofbinding i jorden kan integreres med andre mål for at opnå forvaltningsstrategier, der forbedrer økosystemfunktioner på enge."

Sullivan sagde, at han og hans kolleger i College's Department of Natural Resources &Environmental Science and Experiment Station planlægger at udføre fremtidig forskning for at kvantificere virkningerne af enggenopretning på jordens kulstof.