Globalno zagrevanje izaziva velike promene u vegetaciji tresetišta u Evropi i Zapadnom Sibiru, sa posledicama po sastav zemljišta i sposobnost tresetišta da sekvestrira ugljenik. Studija koju je vodio EPFL ispitala je mehanizme iza ovih složenih procesa.
Tresetišta su značajni ponori ugljenika, što znači da su potencijalne tempirane bombe kada su u pitanju emisije gasova staklene bašte. Ipak, ostaje još mnogo toga da se nauči o nekim procesima u ovim jedinstvenim ekosistemima—informacijama koje će biti ključne za bolje razumevanje izazova sa kojima ćemo se suočiti kao rezultat klimatskih promena.
Poslednjih nekoliko godina, Aleksander Batler je proučavao osnovne mehanizme tresetišta. Butler je EPFL profesor emeritus i bivši šef Laboratorije za ekološke sisteme na EPFL-ovoj školi za arhitekturu, građevinarstvo i inženjerstvo životne sredine (ENAC), a njegovo najnovije istraživanje je nedavno objavljeno u Global Change Biologi. U istom časopisu objavljen je pozvani komentar o Batlerovom radu Dejvida Džonsona.
„Želeli smo da istražimo procese koji su karakteristični za ove ekosisteme, uzimajući u obzir i nadzemne faktore, poput klime i vegetacije, i one podzemne, kao što su mikroorganizmi“, kaže Batler. „Znamo da prisustvo određenih biljaka može da utiče na sastav zemljišta, ali nismo jasni koji su sve efekti pod zemljom.
Tresetišta se formiraju u vlažnoj klimi sa relativno niskim temperaturama, kao u nordijskim zemljama. U Švajcarskoj, tresetišta se mogu naći na većim nadmorskim visinama u Juri i alpskom podnožju. Sam treset nastaje nagomilavanjem raspadnutih biljaka, pošto nepropusno zemljište siromašno kiseonikom i preplavljivanje u ovim oblastima usporavaju proces organske razgradnje. Vegetacija tresetišta se sastoji prvenstveno od mahovine Sphagnum.
„Ove mahovine ‘inženjeruju’ i fizička i hemijska svojstva tresetišta u kojoj rastu, stvarajući tlo nalik sunđeru koje je toliko kiselo da truje druge organizme“, kaže Batler. „Kao rezultat toga, tresetišta se sastoje od relativno ograničenih biotopa sa izuzetno specifičnim svojstvima.“ Ali naučnici su primetili da se poslednjih godina vegetacija tresetišta menja zbog globalnog zagrevanja, pri čemu erikoidni grmovi sve više zadiru u mahovine Sphagnum.
Da bi stekli bolju predstavu o tome šta se tačno dešava, Batler i njegova istraživačka grupa, zajedno sa naučnicima u Francuskoj, Poljskoj i Sibiru, sproveli su dvosmernu studiju tresetišta u Francuskoj, Poljskoj i Zapadnom Sibiru između 2012. i 2014. godine.
Svi ovi regioni imaju istu vrstu vegetacije, ali različite klimatske uslove. Istraživački tim je započeo obavljanjem terenskih eksperimenata na jednom mestu u Poljskoj kako bi utvrdio koje biljne vrste će najverovatnije zahvatiti mahovinu Sphagnum. Izrezali su velike blokove treseta i manipulisali nivoom vode i temperaturom vazduha u svakom od blokova.
„Posmatrali smo kako su biljke reagovale na izmenjene uslove i otkrili da je vaskularna biljka pod nazivom Andromeda polifolia — erikoidni grm iz iste porodice kao i borovnice — najbolje u stanju da se prilagodi jer se lako razmnožava u suvim sredinama“, rekao je Butler.
Koristeći Andromeda polifolia kao indikator, istraživači su zatim izvršili merenja tresetišta u svakom od tri regiona. Otkrili su da su visoke stope rasta Andromeda polifolia povezane sa značajnim promenama u biologiji zemljišta i geohemiji, što kasnije izaziva domino efekat u celom ekosistemu. To je zato što je, za razliku od mahovine Sphagnum, Andromeda polifolia vaskularna biljka sa velikim količinama polifenola u listovima.
Prisustvo polifenola, antibakterijskog agensa, narušava delikatnu ravnotežu mikroorganizama u tresetištu i uzrokuje da se više rastvorenog organskog azota skladišti pod zemljom. Štaviše, takođe omogućava da nematode i gljive cvetaju na račun bakterija. Ove gljive crpe organski azot iz zemlje i snabdevaju ga korenima Andromede polifolia kao hranljivom materijom.
Sphagnum mahovina se stoga mora takmičiti sa erikoidnim grmom za preživljavanje, a što je više grmlja prisutno, to su veće promene u hemiji zemljišta i mikrobiomu. Konkretno, tlo gubi mnoge enzime koji razgrađuju organsku materiju, što dovodi do manjeg propadanja biljaka i većeg nakupljanja treseta – što bi moglo navesti da se veruje da je manje verovatno da će se ugljenik sadržan u tresetištu osloboditi.
Možemo li stoga zaključiti da je zadiranje erikoidnog žbunja dobra vest u borbi protiv globalnog zagrevanja, jer znači da se sekvestrirani ugljenik može sačuvati pod zemljom? Butler nije siguran. „Postoji mnogo drugih faktora koje treba uzeti u obzir i potrebno je više istraživanja pre nego što možemo dati jasan odgovor“, kaže on. „Varijacije u koncentraciji azota i CO 2 u vazduhu, kao i tačna uloga koju gljive igraju, mogu uticati na naše zaključke.
Batlerovo istraživanje ipak pruža važan uvid u funkcionisanje tresetišta, posebno zato što spaja dve različite naučne metode: kratkoročne eksperimente i dugoročna posmatranja efekata koji se javljaju tokom vremena.
Više informacija: Alekandre Buttler et al, Zadiranje erikoidnog grmlja pomera veze iznad zemlje i ispod zemlje u tri tresetišta širom Evrope i Zapadnog Sibira, Global Change Biologi (2023). DOI: 10.1111/gcb.16904
David Johnson, Zašto Andromeda nije boginja za održivost močvara, Global Change Biologi (2023). DOI: 10.1111/gcb.16930
Informacije o časopisu: Global Change Biologi
Obezbeđuje Ecole Politechnikue Federale de Lausanne
Istražite dalje
