Фактически, анализируя выбросы CO2 в результате дыхания почвы на 15 участках в большом Бостоне, ученые BU обнаружили, что в течение вегетационного периода выбросы парниковых газов из почвы могут приближаться к выбросам ископаемого топлива в плотных жилых районах. Это первое исследование CO2 в почве в городских условиях, которое достигнет такого широкого масштаба и объединит модель с высоким разрешением как дыхания почвы, так и местных выбросов ископаемого топлива, это исследование поможет улучшить оценки программ действий по борьбе с изменением климата.«Очень близко к этим бетонным джунглям в центре города, где много выбросов ископаемого топлива и нет почвы, у вас есть жилые районы с меньшими выбросами ископаемого топлива и много почвы», — говорит Стивен Дечина, докторант и ведущий автор. на статье, опубликованной сегодня в журнале Environmental Pollution. «В течение вегетационного периода выбросы CO2 от дыхания почвы составляют почти 75 процентов выбросов ископаемого топлива в этих регионах. В некоторых местах они фактически превышают выбросы ископаемого топлива».
«Эти биологические потоки намного больше, чем можно было бы ожидать», — говорит Люси Хутира, доцент кафедры Земли. Среда и соавтор статьи. «В наших усилиях по мониторингу, проверке и сокращению выбросов парниковых газов в городах мы действительно должны обращать на это внимание».Дечина и его коллеги измеряли выбросы CO2 с одних и тех же участков почвы вокруг столичного Бостона каждые две недели в течение вегетационного периода, когда выбросы газа самые высокие и измерениям не препятствует снег.«Мы обнаружили, что средний уровень выбросов CO2 из почвы является самым высоким в ландшафтных областях, таких как сады, за которыми следуют участки с лужайками, и самый низкий уровень в городских лесах», — говорит он.
Эти темпы выбросов CO2 обычно отражают уровень вмешательства человека в каждом месте. «Люди часто ухаживают за своими клумбами больше, чем за газонами, и, как правило, они оставляют свои леса в покое», — отмечает Дечина.«Когда люди мульчируют свои ландшафтные участки или удобряют газоны, они выделяют вкусный свежий сильно разлагаемый углерод, который могут использовать почвенные микробы», — говорит Памела Темплер, доцент биологии. «И это стимулирует рост микробов и потерю CO2 из этих городских почв».Ученые подчеркивают, что не рекомендуют жителям прекращать мульчирование или удобрение своих дворов. Скорее, это исследование подчеркивает высокий уровень дыхания почвы, связанный с этой деятельностью.
Их выводы помогут в оценке программ действий по борьбе с изменением климата, таких как Бостонская программа Greenovate, которые направлены на сокращение выбросов парниковых газов в таких городах, как Бостон. "Исследования, основанные на спутниковых измерениях СО2, не делают различия между антропогенными и биологическими выбросами. Наше исследование показывает, что потоки СО2 из почв, происходящие из биологии (микробы и корни), могут вносить значительный вклад в общие выбросы СО2 от такой город, как Бостон, — говорит Темплер.
«Если вы предполагаете, что все выбросы CO2 в городе происходят из антропогенных источников, таких как автомобили и здания, и вы не учитываете то, что делают почвы, то у вас нет правильной информации, чтобы оценить, насколько ваш климат план фактически сокращает выбросы », — говорит Дечина.«В течение долгого времени у нас было ощущение, что биология не имеет значения в городах, потому что кажется, что ее так мало», — говорит Хутира. «Но мы показываем, что биологические источники вносят большое количество CO2».
Команда BU продолжает анализировать городские потоки азота, которые генерируются автомобилями, заводами и фермами, а затем осаждаются в больших количествах из-за атмосферных осадков или частиц воздуха. «Азот — это ограничивающее питательное вещество», — говорит Темплер. «Небольшое количество азота из дождя помогает растениям (будь то в ландшафтных зонах или в лесах) расти больше. Но слишком много азота может быть вредным для почвы, водных путей и здоровья человека».
В более широком плане исследователи задаются вопросом, требуют ли городские экосистемы от ученых переосмысления традиционных моделей потоков питательных веществ.«Дерево в городе делает больше или меньше, чем дерево за городом?» — спрашивает Хутыра. «Это городское дерево растет в совершенно другой среде.
В нем есть дополнительный CO2, более теплые температуры, много азота, много собак, соль на дороге, трубы, по которым протекают сточные воды и питаются всеми видами питательных веществ, озон, люди режут от его ветвей, и целый набор прямого преднамеренного и непреднамеренного управления ».«Мы все больше осознаем важность совместных исследований человеческих и естественных экосистем — понимания не только того, как работает природа или как люди влияют на природу, но и того, как все это взаимодействует друг с другом», — говорит Темплер.Исследователи отмечают, что исследование этих явлений в городах — не всегда пикник.
Одна из проблем городской экологии заключается в том, что исследователи не могут рассчитывать на то, что их оборудование останется без изменений, говорит Децина, что является одной из причин, по которой почти все места исследования CO2 находились на задних дворах жилых домов.«Эти полевые работы отличаются от тех, к которым мы привыкли, когда в лесу беспокоимся о медведях», — добавляет он. «В городе вам не обязательно носить с собой спрей от медведя, но любопытные или сердитые люди часто могут нанести больше вреда исследовательскому центру, чем любопытный или сердитый медведь».