Торфяники могут разрушиться под собственным весом раньше, чем накопят углерод

Новое исследование инженеров из Факультета инженерии Университета Ноттингема выявило физические ограничения накопления углерода в торфяниках. Учёные использовали компьютерное моделирование, чтобы показать, что по мере утолщения и увеличения веса торфяных слоёв происходит их растрескивание, смещение или скольжение. Многие торфяники уже находятся на пределе или превышают смоделированные пределы механической стабильности.

Что такое торфяники и почему они важны

Торфяники — это богатые углеродом болота, которые занимают 3% мировой поверхности суши и 12% территории Великобритании. Они формируются на протяжении тысяч лет, когда мох, корни и стебли создают слои во влажной почве, запирая углерод. Эти экосистемы считаются ключевыми хранилищами углерода в борьбе с изменением климата.

Как проводилось исследование

Команда создала компьютерную модель торфяника площадью около 500 метров вблизи реки. Модель включала плоское возвышение, склон посередине и низину, спускающуюся к воде. В симуляцию добавили осадки, дренаж воды и процессы роста и отмирания растений. Торф накапливался на гладком водонепроницаемом основании.

Исследователи повторили симуляцию, изменяя средний склон с шагом в 1 градус от 0 до 12 градусов. Модель отслеживала силы, накапливающиеся внутри торфяного слоя на протяжении смоделированного периода в тысячи лет. Когда силы превышали прочность торфа, фиксировалась эта глубина.

Ключевые результаты

Исследование показало, что торфяники могут расширяться только в 1,48 раза от их текущего объёма, а не в 1,71 раза, как предполагают существующие прогнозы накопления углерода. Это означает значительное количество углерода, которое может никогда не быть накоплено. Сравнение с данными о глубине торфа в Великобритании указывает, что многие торфяники уже находятся на пределе или превышают смоделированные пределы механической стабильности.

Значение для восстановления торфяников

Профессор Дэвид Ларж, возглавивший исследование, отметил: «Наше сравнение с данными глубины торфа в Великобритании указывает, что многие из наших торфяников уже находятся на пределе или превышают смоделированные пределы механической стабильности. Это актуально для восстановления и схем углеродных кредитов, таких как IUCN UK Peatland Code». Исследователи подчеркнули, что глубину торфа, уклон и стабильность необходимо учитывать при оценке долгосрочной безопасности углеродных преимуществ.

Риски при восстановлении

Хотя повторное увлажнение остаётся важным для восстановления повреждённого торфа и снижения выбросов углерода, вызванные этим изменения уровня воды и движения воды могут повлиять на механическую стабильность в некоторых местах, особенно на глубоких торфяниках или на склонах. Этот риск должен быть оценен при планировании восстановления.

Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports. Это данные исследования, а не экспертное заключение по управлению торфяниками.