Запасы гумуса необходимы для плодородия почвы, водного баланса и обеспечения почвы питательными веществами. Предыдущие исследования установили, что особенно в более прохладных горных регионах углерод, связанный в органическом веществе почвы, очень чувствительно реагирует на более теплую погоду, вызванную потеплением климата, и все больше выделяется микроорганизмами. Как следствие, почва теряет одну из своих основных характеристик: способность накапливать углерод, который после высвобождения также способствует глобальному потеплению.Пока нет точных данных об изменениях запасов гумуса в альпийской почве с годами, и любые расчеты на этот счет довольно неточны.
Ученые из Технического университета Мюнхена опубликовали новое исследование в журнале Nature Geoscience, в котором определены изменения запасов гумуса в Альпах на основе данных по 35 горным лесам и горным пастбищам. Их исследование основано на двух независимых анализах, которые позволили сделать выводы об изменениях в почвенных условиях за последние тридцать лет.Значительная потеря гумуса в почве горных лесов за короткий промежуток времениОдно из двух исследований рассматривало все основные типы лесов и почв на всей территории Баварских Альп площадью 1700 квадратных миль в период с 1986 по 2011 год.
Во втором исследовании наблюдались типичные горные еловые леса в регионе Берхтесгаден (общая площадь: 230 квадратных миль) от С 1976 г.«Я был удивлен, увидев, что запасы гумуса в лесных почвах испытали такую ??драматическую — и статистически значительную — степень истощения», — говорит профессор Йорг Притцель из кафедры почвоведения ТУМ. За исследуемый период запас органического вещества верхнего слоя почвы лесных почв в Баварских Альпах уменьшился в среднем примерно на 14 процентов.Наибольшее истощение произошло в почвах с исходным материалом известняка или доломита. Они потеряли чуть менее одной трети своей гумусовой массы. «В целом выводы, сделанные из двух исследований — несмотря на использование разных подходов и охват разных регионов — почти идентичны», — объясняет ведущий автор Притцель.
Лесоводственное использование исследуемых территорий во время исследования не производилось. Следовательно, истощение запасов гумуса должно быть результатом изменения климата.Потепление климата в Альпах с 1970-х гг.
Уменьшение содержания органического вещества в почве, скорее всего, является следствием потепления климата, которое было зафиксировано метеорологическими станциями в Баварских Альпах за последние сто лет, особенно в последние десятилетия.«Альпы в регионе Берхтесгаден сильно пострадали, — объясняет профессор Притцель, — поскольку средняя температура воздуха там особенно резко повысилась в летние месяцы». В связи с повышением температуры в летние месяцы в регионах, где температура воздуха повышается, также происходит потепление почвы, что, по-видимому, является основной причиной прогрессирующей деградации органического вещества почвы.Отступление от результатов: потери гумуса в почве горных пастбищ не обнаружены.
В отличие от лесных почв, почвы горных пастбищ, исследованные в Берхтесгаденских Альпах, не потеряли гумуса за последние 30 лет. Однако они, как правило, без исключения менее богаты гумусом, чем непосредственно прилегающие лесные почвы.Авторы исследования подозревают, что горные пастбища, которые много сотен лет назад также использовались в качестве лесных массивов до появления альпийского земледелия, должны были потерять значительную часть своего первоначального запаса гумуса относительно вскоре после того, как леса были вырублены. освободить место для пастбищ. Оставшееся органическое вещество почвы, как это часто бывает с лесной почвой, в основном не присутствует в виде «лесной подстилки» в поверхностном слое, а находится глубже под землей, где лучше защищено от микроорганизмов, разлагающих гумус.
Авторы исследования рекомендуют: внедрить гумусовое лесопользование.В конечном итоге авторы исследования ожидают, что средние летние температуры в Альпах будут продолжать расти вместе с учащением экстремальных погодных явлений. Следовательно, мы будем видеть все более продолжительные периоды полного отсутствия дождя, чередующиеся с сильным дождем.
Толстый слой гумуса с большой способностью удерживать воду способен смягчить воздействие таких экстремальных погодных условий на горные леса и горный ландшафт. Он накапливает воду для деревьев и альпийской флоры, в то же время сокращая паводковые воды после сильных ливней. Чтобы сохранить такие жизненно важные функции гумусового слоя, необходимо активно противодействовать деградации гумуса, вызванной изменением климата, путем содействия восстановлению гумуса.
Центральное значение в этом сценарии имеют «устойчивые» горные леса, способные противостоять чрезвычайным происшествиям. Для таких лесов характерно то, что они состоят из самых разных пород деревьев и деревьев разного возраста. Деревья в таких лесах дают постоянный запас беспризорной подстилки, такой как листья, хвоя, корни или кустарник, и поддерживают постоянный прохладный «лесной климат» даже в жаркое лето, что, в свою очередь, замедляет разложение гумуса почвенными микроорганизмами.
Более того, они также предотвращают эрозионную потерю гумуса в результате ливней, скольжения по снегу или схода лавин.