Вот как мир природы прячет углерод: болота, топи и плавни — это настоящие фабрики по его поглощению. Они занимают всего от 3 до 13% суши, но в их почвах заперто больше 30% всего мирового запаса углерода. Ученые давно подозревали, что эти экосистемы играют ключевую роль в регулировании климата, но не могли точно измерить их вклад. Из-за этой неопределенности болота не включали в глобальные климатические модели, а значит, и картина мировой циркуляции углерода была неполной.

Группа исследователей под руководством профессора Дин Вэйсиня из Института почвоведения Китайской академии наук взялась решить эту проблему. Они использовали новейшие данные об изменении уровня воды в болотах по всему миру с 2000 по 2020 год, чтобы впервые так подробно оценить, как водно-болотные угодья поглощают углерод. Результаты их работы опубликовал авторитетный журнал Nature Ecology & Evolution.

Ученые проанализировали 934 замера из 258 научных статей и международной базы данных FLUXNET. Так они выяснили, что в среднем за год одно болото поглощает 56,4 грамма углерода с каждого квадратного метра. Объединив эти данные с машинным обучением, они получили глобальную картину.

Основные выводы исследования:

• Ежегодно болота планеты связывают около 1004 миллиардов килограммов углерода.
• Основную работу выполняют тропики — на их долю приходится 70% этого объема.
• Если смотреть по континентам, картина выглядит так (данные — средние годовые за 2000-2020 гг.):

Но картина не статична. В начале века, примерно до 2005 года, способность болот поглощать углерод ослабевала. Потом началось восстановление. В целом за двадцать лет глобальный показатель оставался относительно стабильным, но за этой стабильностью скрывались важные перемены. Болота в северных регионах стали работать активнее, но их успех был полностью перечеркнут резким спадом в тропиках Южной Америки.

Главный вывод ученых: все упирается в воду. Именно изменения гидрологического режима — засухи и наводнения — стали основной причиной растущей нестабильности болотных экосистем. Учащающиеся климатические катаклизмы угрожают подорвать эту хрупкую систему, которая работает на благо всей планеты.

И наконец, самый важный пазл. Ученые сопоставили свои данные с другими глобальными оценками. Оказалось, что рост способности суши поглощать углерод резко замедлился в начале XXI века. И вот что поразительно: траектория поглощения углерода болотами идеально объясняет 33% этих изменений. Проще говоря, то, что болота перестали наращивать «производительность», напрямую повлияло на замедление роста всего наземного углеродного стока планеты.

Это открытие дает совершенно новый взгляд на климатические процессы и предоставляет бесценные данные для таких авторитетных организаций, как Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК).

Реальная польза этого исследования заключается в переходе от глобальных моделей к региональной ответственности. Теперь мы не просто знаем, что болота важны, мы видим где именно и почему их способность поглощать углерод снижается. Это позволяет перейти от абстрактных призывов «сохранять болота» к целевым действиям. Например, очевидно, что природоохранные усилия и климатические финансы должны быть в первую очередь сфокусированы на тропических болотах Южной Америки, где наблюдается наиболее тревожная динамика. Это исследование дает правительствам и международным организациям конкретный инструмент для приоритизации — карту горячих точек, где инвестиции в сохранение и восстановление гидрологического режима дадут максимальный эффект для глобального климата.

Основное методологическое ограничение исследования проистекает из его масштаба. Оно опирается на 934 точечных замера, которые с помощью машинного обучения экстраполируются на все болота планеты. Проблема в том, что болотные экосистемы невероятно гетерогенны даже в пределах одного региона, а их плотность измерений по миру крайне неравномерна (например, в труднодоступных регионах Азии или Африки данных может быть критически мало). Это создает риск «сглаживания» локальных, но важных аномалий и погрешностей в модели. Таким образом, полученные глобальные тренды верны в целом, но для принятия решений на национальном уровне требуются более детальные, локализованные исследования для верификации данных.

Ранее ученые выяснили, как восстанавливаются болота.