Американские ученые исследовали скорость круговорота углерода в почве на северо-востоке США за 1969–2023 годы

Дайджест исследований

Временные масштабы, на которых углерод в почве реагирует на глобальные изменения, являются основной неопределенностью в земном углеродном цикле. Радиоуглеродные измерения в архивных образцах почвы являются важным инструментом для устранения этой неопределенности. Мы представляем временные ряды (1969-2023 гг.) радиоуглеродных измерений для подстилки (Oi/Oe и Oa/A) и минеральных (0-10 см) почв из экспериментального леса Хаббард-Брук, преимущественно лиственных лесов на северо-востоке США. Чтобы оценить скорость круговорота углерода в почве, мы построили различные автономные линейные секционные модели. Мы обнаружили, что углеродные циклы в почве происходят в течение десятилетий (Oi/Oe: ~7 лет), тогда как углеродные циклы на границе раздела органических и минеральных веществ (Oa/A) и в минеральной почве (0-10 см) происходят в течение столетий (~104 и 302 года соответственно). На уровне водораздела почвенная система, по-видимому, находится в устойчивом состоянии, без каких-либо наблюдаемых изменений в запасах углерода или скорости круговорота за исследуемый период, несмотря на увеличение количества осадков, температуры и рН почвы. Однако на уровне участка Oi/Oe теряет углерод (-15 гС м-2 год−1 с 1998 года). Наблюдаемое снижение запасов углерода можно обнаружить, если смоделировать слои Oi и Oe отдельно. Эта модель позволяет предположить, что быстро меняющийся слой мусора в меньшем масштабе реагирует на недавние изменения окружающей среды. Наши результаты подчеркивают важность углерода в подстилке как “системы раннего предупреждения” о реакции почвы на изменения окружающей среды, а также проблемы выявления постепенных изменений окружающей среды в пространственных масштабах в естественных лесных экосистемах.

Исследование опубликовано в Global Change Biology.