Тропические торфяные леса: экология, угрозы и формирование.

Введение

Тропические влажные леса, где переувлажненная почва препятствует полному разложению опавших листьев и древесины.

Торфяные болотные леса – это тропические влажные леса, где переувлажненная почва препятствует полному разложению опавших листьев и древесины. Со временем это приводит к образованию толстого слоя кислого торфа. Тропические торфяные леса, имеющие важное экологическое значение, являются одними из наиболее уязвимых, но наименее изученных и недостаточно понятных биоценозов. С 1970-х годов в Юго-Восточной Азии резко возросли темпы вырубки и осушения тропических торфяных лесов. Кроме того, засухи, связанные с Эль-Ниньо – Южным колебанием (ЭНЮК), и масштабные пожары ускоряют деградацию торфяников. Пожары на торфяниках, осушение и вырубка лесов усиливают разложение органических веществ в почве, увеличивая выброс накопленного углерода в атмосферу в виде углекислого газа. Тропические торфяные болотные леса являются домом для тысяч видов животных и растений, включая многие редкие и находящиеся под критической угрозой исчезновения виды, такие как орангутан и суматранский тигр, чьи места обитания находятся под угрозой из-за обезлесения торфяных угодий.

Распространение

Тропические торфяные экосистемы встречаются в трех регионах: Центральной Америке, Африке и Юго-Восточной Азии. Торф в Индонезии распространен на трех островах: Суматра (8,3 млн. га), Калимантан (6,3 млн. га) и Папуа (4,6 млн. га). 36% мировых запасов тропического торфа находится в центральном бассейне Конго в Африке.

Формирование

Тропический торф образуется на низменных участках, таких как дельты рек, пойма рек или мелководные старицы. Процесс формирования обычно следует этапам гидрологической сукцессии, где пруды или затопленные участки обогащаются питательными веществами благодаря водным растениям, затем превращаются в заболоченные участки с травами или кустарниками, и в конечном итоге формируют лес, который продолжает расти и накапливаться. Это накопление торфа часто образует выпуклую форму, называемую куполом, который может достигать высоты до на прибрежном торфе и до на внутреннем торфе. Внутренний торф образовался значительно раньше, в позднем плейстоцене, более 26000 лет назад. На формирование прибрежного торфа сильно влияет повышение уровня моря, с активным накоплением около 8 4000 лет назад, когда Эль-Ниньо было менее интенсивным. Поскольку шельф Сунды тектонически стабилен, изменение уровня моря в этом районе зависит только от эвстатического уровня моря, и в ледниковый период пролив Каримата пересох, соединив Азиатский полуостров, Суматру, Борнео и Яву. После последнего ледникового максимума эта береговая линия сместилась вглубь материка по мере таяния ледникового щита и, наконец, достигла уровня современной береговой линии около 8500 лет назад. Таким образом, самый древний возраст прибрежного торфа в этом регионе составляет менее 8500 лет. На формирование внутреннего торфа в большей степени влияет климат, и повышение уровня моря оказывает на него незначительное влияние, поскольку он расположен примерно выше уровня моря, где последнее зарегистрированное повышение уровня моря произошло около 125000 лет назад, когда уровень моря был на 6 м выше современного. Анализ кернов торфа из Себангау (Южный Калимантан) показывает медленный рост – 0,04 мм/год около 13000 лет назад, когда климат был холоднее, затем ускорение до 2,55 мм/год около 9900 лет назад в более теплом раннем голоцене, и последующее замедление до 0,23–0,15 мм/год во время интенсивного Эль-Ниньо. Аналогичная картина наблюдается в кернах из Сентарума (Западный Калимантан), где торф демонстрирует более медленный рост около 28 16000 лет назад, 13 3000 лет назад и 5 3000 лет назад. Более медленный рост в период с 28 до 16000 и 5 3000 лет назад объясняется более сухим климатом в этот период, связанным с событием Хенриха I и развитием Эль-Ниньо.

Tropical peat forms on low lying areas, such as river deltas, floodplains or shallow oxbow lakes. The formation process usually follows hydrosere successional steps, where the ponds or flooded area eutrophicated by water plants, then transform into waterlogged swamp with grasses or shrubs, and eventually formed a forest that continues to grow and accumulate. This peat accumulation often forms a convex shape called a dome, which could rise up to on coastal peat and up to on inland peat. Inland peat formed much earlier during the Late Pleistocene, more than 26000 BP. Coastal peat formation is highly affected by the sea level rise with strong accumulation around 8 4000 BP when El Nino is less intense. Because the Sunda Shelf is tectonically stable, the sea level change in this area is only affected by the eustatic sea level, and during the glacial period the Karimata Strait dried, causing Asian Peninsula, Sumatra, Borneo and Java to become connected. After the Last Glacial Maximum, this coastline moved inland as the ice sheet melted, and finally reached the level of modern coastline around 8500 BP. Thus, the oldest age of coastal peat in this region is less than 8500 years old. Inland peat formation is highly affected by climate with little or no effect of sea level rise because it located around above sea level, where the most recent record of higher sea level was during about 125000 BP when sea level was 6 m above the modern level. Peat cores from Sebangau, South Kalimantan show a slow growth of 0.04 mm/y around 13000 BP when the climate was colder, then accelerated to 2.55mm/y around 9900 BP in warmer Early Holocene, then slower again to 0.23–0.15 mm/y during intense El Nino. A similar pattern is observed in cores from Sentarum, West Kalimantan, where the peat shows slower growth around 28 16000 BP, 13 3000 BP and on 5 3000 BP. While the slower growth from 28 to 16000 BP and 5 3000 BP is explained by a drier climate during this period due to Heinrich Event I and the emergence of El Niño.

Экология

Торфяные болотные леса – это необычные экосистемы, где деревья достигают значительной высоты в экорегионах Юго-Восточной Азии, что кардинально отличается от торфяников северных умеренных и бореальных зон (в которых преобладают сфагновые мхи, травы, осоки и кустарники). Вода приобретает темно-коричневый оттенок из-за танинов, вымываемых из опавших листьев и торфа – отсюда и название "черноводные болота". В сухой сезон торф остается переувлажненным, и среди деревьев сохраняются лужи. Уровень воды над торфом обычно находится ниже поверхности. Этот резервуар углерода стабилизируется низкой температурой в умеренных торфяниках и переувлажнением в тропических. Любые нарушения, изменяющие температуру или содержание воды в торфе, приведут к выбросу накопленного углерода в атмосферу, усугубляя вызванные деятельностью человека изменения климата.

Проблема в том,

За последнее десятилетие правительство Индонезии в рамках проекта "Мега рис" осушило более 1 миллиона гектаров торфяных болот Борнео для перевода земель в сельскохозяйственные угодья. В период с 1996 по 1998 год было прорыто более 4000 километров дренажных и ирригационных каналов, и обезлесение ускорилось как из-за легальной и нелегальной вырубки леса, так и из-за поджогов. Водные каналы, а также дороги и железные дороги, построенные для легального лесоводства, открыли регион для незаконной лесозаготовки. В зоне действия проекта "Мега рис" лесная площадь сократилась с 64,8% в 1991 году до 45,7% в 2000 году, и вырубка продолжается до сих пор. По всей видимости, почти вся товарная древесина уже была удалена с территорий, охваченных проектом. Однако результат оказался не таким, как ожидалось: каналы осушали торфяные леса, а не орошали их. Если раньше леса часто затапливались на глубину до 2 метров в сезон дождей, то теперь их поверхность сухая в любое время года. Правительство Индонезии в настоящее время отказалось от проекта "Мега рис". Исследование, проведенное для Европейского космического агентства, показало, что в 1997 году в результате сжигания торфа и растительности в Индонезии в атмосферу было выброшено до 2,57 миллиардов тонн углерода. Это эквивалентно 40% среднегодовых глобальных выбросов углерода от ископаемого топлива и внесло значительный вклад в наибольшее годовое увеличение концентрации в атмосфере, зафиксированное с 1957 года, когда начались наблюдения. Кроме того, пожары 2002–2003 годов привели к выбросу в атмосферу от 200 миллионов до 1 миллиарда тонн углерода. В настоящее время Индонезия является третьим по величине эмитентом углерода в мире, во многом из-за уничтожения древних торфяных болотных лесов. Индонезия содержит 50% мировых тропических торфяных болот и 10% суши. Они обладают потенциалом для важной роли в смягчении глобального потепления и изменения климата в рамках механизма сокращения выбросов от обезлесения и деградации лесов (REDD). Вместо сокращения вырубки лесов – с точки зрения получения углеродных кредитов в рамках инициатив REDD – сохранение и восстановление торфяных земель являются более эффективными мероприятиями, благодаря значительно большему сокращению выбросов на единицу площади и гораздо меньшим альтернативным издержкам.

Over the past decade, under the Mega Rice Project (MRP), the government of Indonesia has drained over 1 million hectares of the Borneo peat swamp forests for conversion to agricultural land. Between 1996 and 1998, more than 4,000 kilometers of drainage and irrigation channels were dug, and deforestation accelerated in part through legal and illegal logging and in part through burning. The water channels, and the roads and railways built for legal forestry, opened up the region to illegal forestry. In the MRP area, forest cover dropped from 64.8% in 1991 to 45.7% in 2000, and clearance has continued since then. It appears that almost all the marketable trees have now been removed from the areas covered by the MRP. What happened was not what had been expected: the channels drained the peat forests rather than irrigating them. Where the forests had often flooded up to 2 meters deep in the rainy season, now their surface is dry at all times of the year. The Indonesian government has now abandoned the MRP. A study for the European Space Agency found that up to 2.57 billion tons of carbon were released to the atmosphere in 1997 as a result of burning peat and vegetation in Indonesia. This is equivalent to 40% of the average annual global carbon emissions from fossil fuels, and contributed greatly to the largest annual increase in atmospheric concentration detected since records began in 1957. Additionally, the 2002–03 fires released between 200 million to 1 billion tons of carbon into the atmosphere. Indonesia is currently the world's third largest carbon emitter, to a large extent due to the destruction of its ancient peat swamp forests. Indonesia contains 50% of tropical peat swamps and 10% of dry land in the world. They have the potential of playing an important role in mitigating global warming and climate change under the reducing emissions from deforestation and forest degradation (REDD) scheme. Rather than reducing deforestation—in terms of claiming carbon credits from REDD initiatives—peatland conservation and rehabilitation are more efficient undertakings, due to the much larger reduced emissions achievable per unit area and the much lower opportunity costs involved.

Сохранение и сохранение

Попытки сохранить тропические торфяные болота были минимальными по сравнению с масштабным воздействием и разрушением, вызванным коммерческой вырубкой леса; в Сараваке вырубка продолжается, а в Брунее планируется её интенсификация. Один из планов экологической НПО Borneo Orangutan Survival – сохранить торфяные болота Маваса, используя сочетание углеродного финансирования и обмена долга на природу. Около 6% от первоначальной площади торфяных лесов находится под охраной, крупнейшие охраняемые территории – национальные парки Танджунг Путинг и Сабангау. Основными причинами обезлесения в Индонезии остаются бизнес, связанный с пальмовым маслом (см. производство пальмового масла в Индонезии), и незаконная вырубка леса, которая продолжается в таких регионах, как Южная Суматра. Опрос, проведенный Университетом Мухаммадия Палембанга в 2008 году, показал, что через 25 лет большая часть естественных лесов будет истощена из-за незаконной вырубки. Проекты REDD направлены на борьбу с обезлесением и защиту лесов от расширения сельскохозяйственных угодий, что способствует сохранению биоразнообразия и улучшению качества окружающей среды для близлежащих деревень. Для противодействия разрушению мангровых зарослей и неустойчивому расширению плантаций пальмового масла на торфяных землях Индонезии организации, такие как Wetlands International, сотрудничают с правительством Индонезии для улучшения политики и пространственного планирования. Они взаимодействуют с индустрией пальмового масла, продвигая лучшие практики управления тропическими торфяными болотами и обеспечивая участие местных сообществ, которым не хватает знаний в области управления природными ресурсами. На местах они работают с населением над восстановлением мангровых зарослей и торфяников. Было показано, что нарушение среды обитания, вызванное вырубкой леса, влияет на плотность популяции орангутанов в смешанном болотном лесу. Наличие крупной, самоподдерживающейся популяции орангутанов в этом регионе подчеркивает настоятельную необходимость усиления охраны торфяных болотных лесов Калимантана в связи с недавней и быстрой деградацией среды их обитания.

В Малайзии

Долгое время считалось, что торф, залегающий под тропическими торфяными болотными лесами, накапливается из-за того, что экстремальные условия (переувлажненность, бедность питательными веществами, анаэробность и кислотность) замедляют микробную активность. Исследования, проведенные в тропическом малазийском торфяном болоте (торфяной лес Северного Селангора), показали, что хотя склерофильные, токсичные листья эндемичных растений торфяного леса (Macaranga pruinosa, Campnosperma coriaceum, Pandanus atrocarpus, Stenochlaena palustris) практически не разлагались бактериями и грибами, листья M. tanarius, другого вида растений, были почти полностью разложены в течение года. Таким образом, именно внутренние свойства листьев (являющиеся адаптациями для защиты от поедания травоядными в бедной питательными веществами среде) препятствуют их микробиологическому разложению.