Uwzględnienie torfowisk w programie monitorowania globalnego obiegu węgla
Prognozy dotyczące przyszłej zmiany klimatu opierają się na modelach symulujących zależności pomiędzy globalnym systemem klimatycznym a procesami ziemskimi. Wiarygodność tych prognoz zależy od opartych na dowodach naukowych reprezentacji najważniejszych procesów. Modele obiegu węgla mają za zadanie przedstawiać główne rezerwuary i przepływy dwutlenku węgla. Obecne globalne modele roślinności, wykorzystywane do szacowania przepływu dwutlenku węgla, często pomijają torfowiska, przez co brakuje wiedzy na temat jednego z największych rezerwuarów dwutlenku węgla na Ziemi, jak również na temat związanej z tym wymiany gazowej w atmosferze. W ramach finansowanego przez UE projektu PEATmod uczeni wykorzystali najnowocześniejsze techniki modelowania procesów do opracowania metodologii oceny luk w wiedzy, które należałoby uzupełnić przed włączeniem torfowisk do globalnych modeli roślinności. Wyniki ich badań pokazały, że torfowiska są zbyt różnorodne, aby można je było monitorować w jednolity sposób – np. torfowiska w strefie międzyzwrotnikowej wymagają innego podejścia niż systemy borealne na Północy.
Ocena luk w wiedzy
Torfowiska są ważnym elementem naturalnego procesu emisji metanu, odpowiadając za około 20 % globalnych emisji. Dokładniejsze modelowanie obiegu węgla jest jednym z najważniejszych problemów, które według uczestników projektu PEATmod wymagają pilnego rozwiązania. Unowocześnione modele dostarczą więcej informacji na temat roli temperatury w procesach rozkładu zachodzących w glebie. Najbardziej istotnym elementem w tworzeniu dokładniejszych modeli jest aktualna wielkość rezerwuarów węgla w torfowiskach wraz z danymi na temat kurczenia się tych zasobów z uwagi na wzrost temperatur. „Reakcja torfowisk na zmianę klimatu zależy od ich położenia geograficznego i aktualnych warunków klimatycznych. W projekcie PEATmod staraliśmy się w szczególności scharakteryzować czynniki powodujące emisje metanu (takie jak temperatura czy warunki hydrologiczne). Ma to szczególne znaczenie w strefie międzyzwrotnikowej. Przyjrzeliśmy się również temu, w jaki sposób topnienie wiecznej zmarzliny wpłynie na torfowiska położone na Północy”, wyjaśnia Anne Quillet, stypendystka działania „Maria Skłodowska-Curie”. W ramach projektu opracowano model koncepcyjny oparty na ekspertyzie naukowców pracujących na całym świecie, służący do określenia najpoważniejszych braków w danych, a także ramy współpracy w celu uzupełnienia tych luk. W toku prac stało się jasne, że największe braki w danych dotyczyły wiedzy na temat zmian hydrologicznych. Przykładowo z dużymi stratami węgla mamy do czynienia podczas suszy, kiedy wysychają torfowiska, uwalniając CO2 do atmosfery. Z kolei wylewy rzek, takie jak te obserwowane w Amazonii, często mogą utrudniać magazynowanie dwutlenku węgla. Sezonowe powodzie powodują również większe emisje metanu pod wpływem wysokich temperatur charakterystycznych dla systemów tropikalnych. Chociaż oba te efekty obserwuje się również na wyższych szerokościach geograficznych, mają one mniejsze znaczenie w przypadku torfowisk borealnych. Powodem jest większa stabilność hydrologiczna, występowanie mniej regularnych i mniej rozległych powodzi oraz niższe temperatury.
Integracja modelu torfowisk
Prace zespołu projektu PEATmod przyczyniają się do opracowywania i wdrażania metodologii oceny dotyczącej składowania i uwalniania dwutlenku węgla z torfowisk, które w ramach protokołu z Kioto muszą być szacowane dla każdego kraju. Obecnie główna badaczka współpracuje z partnerami projektu w celu dokonania dalszej oceny wpływu, jaki wdrożenie nowego modelu torfowisk będzie miało na symulacje globalnego modelu, przy czym wdrożenie modułu dotyczącego torfowisk tropikalnych uznano za kluczowy pierwszy krok. „Określenie przez nas najważniejszych czynników przyczyni się do opracowania nowej generacji globalnych modeli roślinności w celu lepszego określenia zarówno roli węgla z torfowisk w atmosferze, jak i wpływu klimatycznego sprzężenia zwrotnego na torfowiska”, twierdzi Quillet. „Przełoży się to również na strategie dotyczące łagodzenia zmiany klimatu dla terenów podmokłych, rolnictwa, użytkowania gruntów i zarządzania energią”. Niektóre wyniki projektu PEATmod zostały już zastosowane przez inne grupy zajmujące się modelowaniem. Ponadto zespół zamierza udostępnić opracowaną przez siebie metodologię oraz wyniki projektu na łamach ogólnodostępnych czasopism naukowych.
Słowa kluczowe
PEATmod, obieg węgla, torf, roślinność, zmiana klimatu, emisje, metan, CO2, strefa międzyzwrotnikowa, wieczna zmarzlina, modele, temperatura
