Бореальные леса, которые часто называют тайгой, — это огромные экосистемы, раскинувшиеся по всему северному полушарию. В их почвах хранится от 25% до 40% всего углерода, который содержится в наземных экосистемах планеты. Но количество углерода в этих почвах может сильно различаться — все зависит от множества факторов: какие деревья растут, как устроен рельеф, какая там влажность и состав почвы.

Недавно в журнале Forest Ecosystems вышло исследование ученых из Норвежского университета естественных наук и Норвежского института биоэкономики. Они изучили, как тип леса, история пожаров и свойства почвы влияют на запасы углерода.

Ученые собрали образцы почвы с 595 участков в двух регионах Норвегии — Триллемарке и Варалдскогене. Сравнивали, сколько углерода содержится в органическом слое почвы и в древесном угле. Для анализа использовали структурное уравнение (SEM), чтобы понять, как взаимодействуют растительность, рельеф и почва.

Структурное уравнение (SEM) — это статистический метод, который позволяет анализировать сложные взаимосвязи между множеством факторов. Например, как тип леса, влажность и рельеф вместе влияют на запасы углерода.

Оказалось, что в сосновых лесах органического углерода в почве больше, чем в еловых. А вот углерода в древесном угле разница не такая четкая: в Триллемарке его больше в сосняках, а в Варалдскогене и там и там примерно одинаково. Еще выяснилось, что чем чаще в лесу горело за последние 600 лет, тем больше в нем и органического углерода, и углерода из древесного угля.

Главные факторы, от которых зависит запас углерода:

• Состав леса — какие деревья преобладают.
• Уклон местности — на склонах углерода меньше.
• Влажность почвы — в сырых местах его накапливается больше.

А углерод в древесном угле в основном зависит от толщины органического слоя. Еще важна микрорельефность: в низинах угля скапливается больше, чем на сухих возвышенностях.

Эти выводы полезны для управления лесами и борьбы с изменением климата. Если понимать, от чего зависит накопление углерода, можно принимать более обоснованные решения.

Как отмечает доктор Вильде Л. Хаукенес, «тайга очень разнообразна, и то, что работает в одном регионе, может не сработать в другом. Поэтому нужны индивидуальные подходы».

Связь между запасами органического углерода и углерода из древесного угля неоднозначна — общих закономерностей тут нет.

Это исследование помогает понять, как эффективнее сохранять углерод в бореальных лесах — а значит, замедлять изменение климата. Если управлять лесами с учетом локальных условий (например, поддерживать сосновые насаждения в одних районах и еловые в других), можно увеличить накопление углерода в почве. Также важно учитывать историю пожаров: контролируемые выжигания, возможно, стоит применять избирательно, чтобы не снижать углеродные запасы.

Отметим, что исследование охватило только два региона Норвегии — а тайга занимает огромные территории с разным климатом и почвами. Выводы могут не работать, например, в сибирской или канадской тайге, где условия иные. Также авторы не учли влияние вечной мерзлоты, которая играет большую роль в углеродном балансе северных лесов.

Ранее ученые пришли к выводу, что чем выше ботаническое биоразнообразие в лесу, тем лучше он противостоит ураганам.