Освен източник на хранителни вещества и среда за развитие на

Освен източник на хранителни субстанции и среда за развиване на растенията, почвите са по едно и също време уловител и източник на огромни количества въглерод. Въглеродът се натрупва в почвите при разложение и минерализация на растителните остатъци, като по този метод концентрацията му в атмосферата понижава. С деградацията на почвите се свързва и намаляването на наличието на органически въглерод в почвата и освобождението му назад в атмосферата. Следователно опазването на почвите има значимо значение за регулирането на въглеродните излъчвания и намаляването на резултатите от климатичните промени.

Почвата съставлява органично-минерална примес, която има свойството изобилие. Именно то отличава почвите от всички останали неспоени материали и други естествени тела. Като среда за развиване на растителността, почвите вземат участие в световния кръговрат на веществата и по-специално в кръговрата на въглерода. Въглеродът се натрупва в почвите под две форми – като съставка на комплицирани органични или като неорганични съединения. Основният източник на въглерод в почвата се явява растителността, която посредством процеса на фотосинтеза трансформира въглеродния диоксид от атмосферата в органични съединения. Постепенно горската растителност натрупва въглерод в листната си маса. След опада и/или отмирането на растенията този въглерод попада в повърхностния небосвод на почвата. При тревните растения цялата органична маса годишно отмира и се подлага на разложение от микроорганизмите. С течение на времето органичният материал се разлага и минерализира, като се трансформират в част от почвата. 

Какво количество въглерод се натрупва в почвите?  

Изчислено е, че почвите на страните от Европейски Съюз съдържат към 75 милиарда тона въглерод (EC, 2009), до момента в който по данни на Европейската организация по околната среда (ЕАОС) излъчванията на въглероден диоксид (CO2) в Европейски Съюз през 2009 година са към 3,96 милиарда тона, а през 2017 година те понижават до 3,67 милиарда тона (EEA Report No 16/2018; ЕЕА greenhouse gas – data viewer). Едновременно с това, според от типа на земеползването и земното покритие (обработваеми земи, пасища и естествени ливади, гори и трайни насаждения) в почвите на Европейски Съюз годишно се акумулират сред 1 и 100 млн. тона въглерод (EC, 2009). По данни на Kasischke и колектив (Kasischke et al, 1995), представени от Ръмпел (Rumpel, 2019) почвите в зоната на тайгата задържат сред 30 и 40% от цялото количество въглерод на сушата. Следователно научните проучвания са безапелационни, че почвите съставляват значим детайл в кръговрата на въглерода като задържат огромни количества от този химичен детайл и  по този метод понижават концентрацията на неговите съединения (и най-много CO2) в атмосферата.

Каква е връзката сред количеството на въглерода в почвите и климатичните промени?  

Промените на климата се свързват с повишение на температурите на въздуха на световно и районно равнище, което се отразява директно върху режима на изпарение и провокира недостиг на почвената влага. По данни на ЕАОС е открито, че почвената влага в Средиземноморието е намаляла доста по отношение на 50те години на XX век (EEA Report No 1/2017). Тази наклонност се чака да се резервира и в бъдеще, защото средномесечните и средногодишните температури не престават да се покачват, а в същото време се следят промени в режима на преваляванията.

Във връзка с това продължителните засушавания са причина за развиване на процеси на опустиняване (дезертификация) и имат отрицателен резултат върху земеделието по-конкретно върху добивите от селскостопанските култури. Опустиняването се свързва с ускорено развиване на процеси на почвена ерозия, която отнася повърхностния почвен пласт, в който концентрацията на въглерод е най-голяма. За това спомагат и интензивните превалявания, които са чести феномени в изискванията на климатични промени.

Промените на климата оказват значително въздействие в така наречен зона на безконечната заледеност (пермафрост), обхващата северните райони на Европа, Азия и Северна Америка. В тези територии почвите са замръзнали през цялата година като сезонно се разтопява единствено повърхностният почвен пласт. Повишаването на температурите в тези райони е причина за размразяване на пермафроста и разграждане на органичните съединения. По този метод в атмосферата се отделят огромни количества CO2 и метан (CH4). Следователно тези естествени излъчвания на парникови газове способстват за ускоряването на темповете на световното стопляне. Поради актуалността и значимостта на този проблем за измененията на климата, той ще бъде прегледан в детайли в последваща публикация.

Освен с топенето на пермафроста, климатичните промени се свързват и с повишение на честотата на пожарите. Едно ново изследване, оповестено в списание Nature, потвърждава, че увеличението на честотата на пожара може да трансформира почвите в зоната на тайгата от уловители в източници на въглерод (Walker et al, 2019). При пожар изгарят както горската растителност, също по този начин и органичните съединения в повърхностния почвен пласт. Почвите на тайгата акумулират въглерод, единствено в случай че вследствие на даден пожар изгаря по-малко количество органично вещество по отношение на формираното след предходния пожар количество (Rumpel, 2019). Когато честотата на пожарите се усилва, почвите натрупват все по-малко количество въглерод. По този метод количеството на въглерод в почвите понижава, а в същото време концентрацията му в атмосферата се усилва като това способства за стоплянето ѝ.

Възстановяването на естествената растителност след опожаряването ѝ е муден развой, през който почвената завивка в зоната на пожара е подложена на интензивна ерозия. Като се има поради, че младата растителност натрупва по-малко количество органически материал в почвата, резултатът от пожарите постоянно е дългогодишен. В опожарените терени, лишени от горска растителност, се трансформират изискванията на овлажнение, изпарение и влагозадържане. Това води до трайна смяна в екологичните условия.

С какви ограничения може да се резервира наличието на органически въглерод в почвата?

Деградацията на почвите се свързва и с намаляването на наличието на органически въглерод в почвата и освобождението му назад в атмосферата. Затова опазването на почвите има значимо значение за регулирането на въглеродните излъчвания и намаляването на резултатите от климатичните промени. В рамките на европейския проучвателен проект CAPRESE са създадени разнообразни способи за опазване и увеличение на органичния въглерод в почвите. Като най-ефективна мярка за увеличение на въглеродното наличие в почвата се предлага превръщането на обработваемата земя в тревни площи. Запазването на торфищата в естественото им положение и възобновяване на водния им режим също е ефикасен метод за понижаване на въглеродните излъчвания (Leifeld et al., 2018). Запазването на горите и повторното залесяване на обезлесените терени също спомага за увеличение на органичното вещество в почвата и задържането на въглерода. Тук могат да се бележит редица положителни практики от горското стопанство, свързани с стабилно ръководството на горите. 

В резюме, опазването на почвите в комбиниране с контролиране на земеползването има значимо значение за регулирането на въглеродните излъчвания и намаляването на резултатите от климатичните промени.

Автор: Петко Божков / Климатека

В обявата са употребявани материали от:

1. EEA Report No 16/2018. Trends and Projections in Europe: 2018: Tracking progress towards Europe’s climate and energy targets
2. EEA Report No 1/2017. Climate change, impacts and vulnerability in Europe 2016. An indicator-based report
3. EC, 2009. Review of existing information on the interrelations between soil and climate change. CLIMSOIL final report to the European Commission.
4. Leifeld, J., Menichetti, L., 2018. The underappreciated potential of peatlands in global climate change mitigation strategies. Nat Commun 9, 1071.
5. Rumpel, C., 2019. Soils linked to climate change – Nature 572, 442-443
6. Walker, X.J., Baltzer, J.L., Cumming, S.G. et al. 2019. Increasing wildfires threaten historic carbon sink of boreal forest soils –  Nature 572, 520–523.