Pēdējo desmitgažu laikā ir veikti daudzi pētījumi par siltumnīcefekta gāzu apmaiņu starp atmosfēru un biosfēru. No šīm gāzēm oglekļa dioksīds (CO2) ir visvairāk pētītais, ņemot vērā tā nepārtraukto atmosfēras pieaugumu un ieguldījumu globālās temperatūras paaugstināšanā.
Trešdaļu no cilvēka darbības radītajām CO2 emisijām absorbē sauszemes ekosistēmas. Izšķiroša loma šajā absorbcijā ir tādām ekosistēmām kā meži, mitrāji un džungļi. Tomēr tas, kas bieži paliek nepamanīts, ir tas tuksneši un tundras Tie ir arī svarīgi šajā procesā, kaut arī citā veidā.
Sauso reģionu loma oglekļa ciklā
Sausie reģioni, piemēram, tuksneši, tradicionāli tiek ignorēti attiecībā uz to lomu oglekļa ciklā. Tas ir tāpēc, ka salīdzinājumā ar citām ekosistēmām tās bioloģiskā aktivitāte ir daudz zemāka. Tomēr jaunākie pētījumi liecina, ka šīm ekosistēmām ir izšķiroša nozīme globālajā oglekļa bilancē, un ne tikai tās absorbē CO2. Pētījumu vadīja Zinātniskās pētniecības augstākā padome (CSIC) ir atklājuši, ka CO2 emisijas sausos apgabalos var izraisīt vējš, izmantojot procesu, ko sauc par “pazemes ventilāciju”.
Šī parādība rodas, kad gaiss, kas ir noslogots ar zemdzīlē ieslodzīto CO2, tiek izvadīts atmosfērā vēja radītās atmosfēras turbulences dēļ. Šis process ir īpaši intensīvs sausajā sezonā vietās ar zemu augsnes mitrumu. Šāda veida CO2 emisijas sausās ekosistēmās ir plaši novērtētas par zemu, un pašreizējie pētījumi liecina, ka tās varētu ievērojami veicināt siltumnīcefekta gāzu pieaugumu.
Izmēģinājuma vieta Cabo de Gata
Viens no svarīgākajiem pētījumiem par pazemes ventilāciju ir veikts daļēji sausā espartālā mežā Cabo de Gata-Níjar dabas parkā, Almerijā. Šī vieta tika izvēlēta tās ekstrēmo sauso apstākļu un zemās bioloģiskās aktivitātes dēļ, padarot to par ideālu atskaites punktu CO2 emisiju mērīšanai sausā klimatā. Sešus gadus, no 2009. līdz 2015. gadam, pētnieki mērīja oglekļa dioksīda līmeni augsnē un atmosfērā.
Rezultāti liecināja, ka vējainākos un sausākos apstākļos no augsnes uz atmosfēru rodas ievērojamas CO2 emisijas, mainot oglekļa līdzsvaru. Patiesībā tika novērots, ka noteiktos laikos CO2 iesprostots pazemē izdalās lielos daudzumos, veidojot papildu emisiju plūsmu.
Sausās augsnēs uzkrātā oglekļa neaizsargātība
Saskaņā ar jaunākajiem pētījumiem, Sausās augsnēs uzkrātais organiskais ogleklis ir daudz neaizsargātāks, nekā tika uzskatīts iepriekš. Bija paredzēts, ka augsnes minerāli darbosies kā aizsargvairogi, lai novērstu šī oglekļa izdalīšanos. Tomēr CSIC Agrāro zinātņu institūta (ICA) pētījumi atklāja, ka šajās vietās esošie minerāli nav tik efektīvi, kā tika uzskatīts. Tā rezultātā klimata pārmaiņu izraisītais paaugstinātais sausums un temperatūra šajās ekosistēmās izraisa negaidītus oglekļa zudumus.
Šiem oglekļa zudumiem ir divkārša ietekme. No vienas puses, tie atmosfērā izdala vairāk CO2, kas veicina globālo sasilšanu. No otras puses, šis zudums tieši ietekmē arī bioloģisko daudzveidību un augsnes auglību sausos apgabalos, jo organiskais ogleklis ir būtisks šīm ekosistēmām.
Klimata pārmaiņu ietekme uz sausajiem apgabaliem
Klimata pārmaiņas nopietni ietekmē sausās un daļēji sausās ekosistēmas. Prognozes par sausuma palielināšanās un sauso zonu paplašināšanās varētu ievērojami palielināt pazemes ventilācijas fenomenu, ar kuru šīs teritorijas varētu kļūt no oglekļa piesaistītājiem par neto CO2 emitētājiem.
Karaļa Abdullas Zinātnes un tehnoloģiju universitātes pētījums lēš, ka šī situācija varētu pilnībā mainīt globālo oglekļa bilanci. Ja netiks veikti pasākumi klimata pārmaiņu seku mazināšanai, sausās ekosistēmas var paātrināt globālās sasilšanas procesu, radot atmosfērā ievērojamu daudzumu papildu CO2.
Turklāt šajās jomās, kur augsnes mitrums ir mazāks par 30%, vējš un veģetācijas trūkums veicina zemes dzīļu ieslodzījuma CO2 izkļūšanu. Tas liecina, ka klimata prognozes nākamajām desmitgadēm varētu pasliktināt situāciju sausos apgabalos, palielinot CO2 emisijas visā pasaulē.
No otras puses, daži pētījumi liecina, ka sausās teritorijas varētu uztvert vairāk CO2, nekā tika uzskatīts iepriekš, ja tās būtu “zaļas”. Augi, kas pielāgoti sausai videi, kopā ar noteiktiem augsnes mikroorganismiem varētu būt galvenais, lai atjaunotu oglekļa absorbcijas spējas šajās teritorijās.
Rezumējot, lai gan oglekļa cikla pētījumos sausās zonas ir ignorētas, jaunākie pētījumi uzsver to nozīmi un lielo sarežģītību. CO2 emisiju pieaugums pazemes ventilācijas dēļ un uzkrātā oglekļa neaizsargātība liek šiem reģioniem pievērst īpašu uzmanību klimata pārmaiņu kontekstā.