Използвайки радиоактивен въглерод, останал от експлозии на ядрени бомби през 60-те години на миналия век, изследователи откриват, че продуктивността на сухоземната растителност и почви, която абсорбира този въглерод, е значително подценена от настоящите модели. Но, казват авторите на изследването, това съхранение е по-краткотрайно, отколкото се смяташе досега.

Това прави надеждите за спиране на затоплянето чрез засаждане на гори все по-неоснователни.

Останалият от ядрените експлозии въглерод-14 дава надеждна информация за реалната способност на горите да изолират антропогенни емисии на въглероден диоксид Wikimedia Commons

За да предвидят правилно бъдещия климат на Земята, учените трябва да знаят колко въглероден диоксид от атмосферата се свързва от растенията. В противен случай бъдещите концентрации на CO2 и тяхното въздействие върху температурите не могат да бъдат предвидени.

Настоящите изчисления показват, че растенията отделят между 43 и 76 милиарда тона въглерод годишно. Това е широк диапазон, въз основа на който е трудно да се направят точни прогнози за бъдещето. И накрая, информацията за продуктивността на сухоземните растения е полезна за биологията като наука.

В новото изследване, публикувано в Science, се предлага уникален начин за оценка на тази производителност - като се използват данни от ядрени експлозии, извършвани в миналото.

Преди да бъдат забранени изпитаниятс на ядрени оръжия, само в атмосферата са взривени повече от 500 такива бомби, които отделят радиоактивни елементи, включително въглерод-14 (14C). Поради краткия му живот е удобен за целите на изследването.

Нивата на радиовъглерод в атмосферата се увеличава силно поради тестовете на ядрени оръжия през 50-те и началото на 60-те години на миналия век. По този начин растенията в световен мащаб получават допълнителни количества 14C, които предоставят на учените инструмент за измерване на силата на поглъщането на въглерод от биосферата.

Те специално изследват натрупването на 14C в растенията между 1963 и 1967 г. – период точно след пика на ядрените изпитания, но вече без значителни ядрени атмосферни експлозии и въглеродът от бомбите до голяма степен все още не е бил усвоен в почвата, когато останките от мъртви растения се озовават в земята. По този начин авторите биха могли да преценят колко бързо се обменя въглеродът между атмосферата и биосферата. На същата основа изследователите изчисляват скоростта на усвояване на този въглерод от растенията.

Горите не могат да изолират достатъчни количества антропогенни емисии на въглероден диоксид. Кредит: PICRYL - Public Domain

В резултат на това проучване се оказва, че нетната продуктивност на сухоземните растения е най-малко 80 милиарда тона (в чист въглероден еквивалент) годишно. Това е еквивалентно на почти няколкостотин милиарда тона CO2. По-ранните оценки са много по-скромни, вариращи от 43 до 76 милиарда тона въглерод годишно. Тоест новата оценка е с около една трета по-висока от изчисленото преди това средно.

Но се оказа, че растенията не само абсорбират въглеродния диоксид от въздуха по-бързо, но и бързо го връщат в атмосферата. Въз основа на въглерод-14, растителните остатъци не „погребват“ въглерода в почвата в много части на света, а по-скоро се разлагат относително бързо от гъбички, бактерии и други организми. Може би факторът, който обяснява както по-голямото усвояване на въглерод от растенията, така и по-бързото му връщане във въздуха, е един и същ: масата на растителните листа расте и след това гние (след падане) по-бързо от останалите части на растението.

„Много стратегии за изменение на климата разчитат на растенията и горите да извлекат парниковия въглероден диоксид, отделяйки го от екосистемата. Но нашата работа показа, че въглеродът от живите растения не остава заключен толкова дълго, колкото се смяташе досега. От това следва, че потенциалът на този метод за премахване на въглерода е ограничен...", заявява Хедър Грейвън (Heather Graven) от Имперския колеж в Лондон, първият автор на новото изследване.

Справка: Graven, H. D., Hamish, Warren, H., Gibbs, H. K., Khatiwala, S., Koven, C., Lester, J., Levin, I., Spawn-Lee, S. A., Wieder, W., 2024. Bomb radiocarbon evidence for strong global carbon uptake and turnover in terrestrial vegetation. Science 384,1335-1339. DOI:10.1126/science.adl4443.

Източници:

New Science paper on radiocarbon evidence for strong carbon uptake by vegetation, Institute of Environmental Physics Heidelberg

Old bombs reveal new insights: Plants store more carbon, but for a shorter time frame, than we thought, AMERICAN ASSOCIATION FOR THE ADVANCEMENT OF SCIENCE (AAAS)