Hvordan videnskabsmænd genopretter boreale tørveområder for at hjælpe med at holde kulstof i jorden

Tørveområder er et af de mest værdifulde terrestriske økosystemer i vores kamp mod klimaændringer. Disse dybe lag af delvist henfaldne planter og andet organisk materiale er titusinder af år gamle.

Globalt, tørvearealer dækker mere end tre millioner kvadratkilometer, og indeholder mere end 550 gigaton kulstof - mere end nogen anden type terrestriske økosystemer, herunder skove. Faktisk, en kvadratmeter nordlige tørveområder indeholder fem gange mængden af ​​kulstof som en kvadratmeter af Amazonas tropiske skov.

Desværre, tørvearealer er blevet stærkt udnyttet og beskadiget. De er blevet drænet, omdannet til landbrugsmarker og brændt eller udvundet for adgang til naturressourcer.

Men FN's miljøprogram leder Global Peatlands Initiative for at stå i spidsen for en koordineret indsats for at redde tørveområder, hjælper med at holde den globale gennemsnitlige temperaturstigning under 2C over det førindustrielle niveau. Gennem forsøg og fejl, Tørvelandsforskere som mig selv er ved at finde de bedste måder at bringe tørveområder tilbage til en funktionel tilstand, efter at de er blevet forstyrret af olie- og gasaktivitet.

Hvad er tørveområder?

Tørveområder er vådområder karakteriseret ved den tykke ophobning af tørv (mere end 40 centimeter ifølge den canadiske definition) på grund af en ubalance mellem vækst af planter og nedbrydning af mikroorganismer under vandlidende forhold.

Fjernelsen af ​​kuldioxid fra atmosfæren og dens opbevaring i tørv har haft en afkølende effekt på det globale klima i løbet af de sidste 10, 000 år. Hvis alt dette lagrede kulstof blev frigivet, det ville mere end fordoble den nuværende atmosfæriske kuldioxidkoncentration (til mere end 800 ppm), scenarier med katastrofale konsekvenser for den menneskelige civilisation og naturlige økosystemer.

Desværre, tørvearealer er blevet stærkt udnyttet og beskadiget. Omkring 15 procent af det globale tørveareal er blevet drænet ved nedgravning, bidrager allerede til 5,6 procent af de globale kuldioxidemissioner (1,3 gigaton). Naturlige forstyrrelser såsom naturbrande udgør også alvorlige trusler mod tørveområdernes sundhed og stabiliteten af ​​lagret kulstof.

Canada er udstyret med verdens næststørste tørveareal, hvoraf størstedelen findes i de boreale og subarktiske områder. Men menneskelige aktiviteter, såsom skovbrug, landbrug og ressourceudvinding, og naturlige forstyrrelser, herunder stigende temperatur og brandfrekvens, truer deres sundhed og stabilitet.

For eksempel, vinterveje og seismiske linjer skabt til ressourceudforskning er omfattende over den boreale skov, fører til forsvinden af ​​permafrosten, habitatfragmentering af rensdyr i skove og befolkningstilbagegang, og en stigning på syv procent i Canadas årlige metanemission fra ændringer i arealanvendelsen.

Bryophytes:En nøgleart af boreale tørveområder

I Canada, de boreale tørveområder er domineret af moser, en gruppe små, gamle landplanter, hvis betydning for tørvearealer ofte overses. Nogle af de vigtigste moser, almindeligvis kendt som "tørvemos" eller "sort snavs, "tilhører Sphagnum, keystone-slægten af ​​boreale tørveområder.

Bryophytter danner jordoverfladen af ​​tørveområder, producere plantevæv, der er vanskelige at nedbryde og frigive kemikalier, der bremser mikrobielle aktiviteter, der producerer vigtige drivhusgasser, herunder metan og kuldioxid. Over tid, det unedbrudte plantemateriale af moser udgør hovedparten af ​​tørven.

Genopretning af tørvemarker:Lær af naturen

Restaurering af boreale tørvearealer er et relativt nyt praksisfelt med de tidlige forsøg udviklet for havebrugstørveområder i Québec og Ontario i slutningen af ​​1990'erne. I Alberta, restaureringen af ​​tørvearealer, der er forstyrret af olie- og gasaktiviteter, har været afhængig af trial-and-error-tilgange med varierende og begrænset succes.

Et af nøglespørgsmålene er den manglende forståelse af moser og det malplacerede fokus på træer. Der har været en tendens til at introducere træer gennem plantning som en restaureringspraksis og at bruge etableringen af ​​en trækrone som et mål for succes. Men denne praksis er bedst egnet til skovbevoksede økosystemer i højlandet.

Fremgangsmåden ignorerer det faktum, at boreale tørveområder er formet af jordlagsmoser. Uden keystone bryophytes, vigtige tørvemarksfunktioner kommer ikke tilbage.

Ved at studere fossile optegnelser af tørveplantefragmenter, pollen og sporer, videnskabsmænd har været i stand til at rekonstruere udviklingen og rækkefølgen af ​​boreale tørveområder over tid. Mange af Albertas tørveområder blev dannet gennem en proces kaldet "paludificering, " den direkte etablering og dannelse af tørv i områder, der tidligere var besat af skovvegetation på mineraljord. Størstedelen af ​​Albertas boreale tørveområder begyndte at dannes gennem paludificering omkring 8. 000 år siden.

Efterhånden som klimaet blev køligt og jordfugtigheden steg, Sphagnummos udvidede sig langsomt til skovområder. Til sidst, mossens vækst og ekspansion førte til de forskellige typer tørveområder, vi nu ser.

I Nordamerika, blokering af dræningsgrøfter og indføring af levende mosfragmenter med sporer, frø og rødder, har genoprettet Sphagnum mos-dominerede havebrugstørvemarker i det østlige Canada. Denne metode er kendt som moss layer transfer technique (MLTT).

I Alberta, begrænsede feltforsøg har vist, at genvundne industriområder (f.eks. en tidligere in-situ olie- og gasbrøndpude) kan understøtte udviklingen af ​​tørvemosser, når passende jordbundsforhold er etableret.

Donormosmateriale kan indsamles fra nærliggende vinterveje og seismiske linjer. I alle tilfælde, introduktionen af ​​donormosfragmenter var afgørende for succesen med at genoprette tørvevegetationen.

Succesfuld vækst af keystone moss kan sikre tilbagevenden af ​​kritiske tørvemarksfunktioner over tid. Andre planter vil udvikle sig sideløbende fra frø og rødder i donormaterialet. Træer vil etablere sig naturligt eller gennem plantning.

Når det kommer til genopretning af tørvejord, vi bør ændre vores fokus fra træer og kronelukning til at fremme udviklingen af ​​et tæppe af jordlagsmoser. Vi skal lære at bruge disse små, men vigtige planter til vores fordel i vores kamp mod klimaændringer.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.