Новое исследование показывает, что бобры могут играть гораздо более важную роль в борьбе с изменением климата, чем думают люди: строя плотины и преобразуя водно-болотные угодья, они незаметно превращают речные системы в мощные «поглотители» углекислого газа.Это исследование, проведенное международной группой под руководством Бирмингемского университета, показало, что в подходящей среде водно-болотных угодий деятельность бобров может существенно изменить процесс выделения и поглощения углекислого газа в реке, превращая всю речную долину из источника выбросов углерода в долгосрочную и стабильную зону хранения углерода. Соответствующие результаты были опубликованы в журнале Communications Earth & Environment. Это одно из первых исследований, позволяющих систематически количественно оценить «двойной реестр» выбросов углерода и связывания углерода, вызванных деятельностью бобров.
Исследовательская группа объединила ученых из Университета Бирмингема, Университета Вагенингена, Университета Берна и других учреждений, а также международных сотрудников, чтобы провести долгосрочные наблюдения в коридоре ручья на севере Швейцарии, где на протяжении более 10 лет наблюдалась активность бобров. Результаты показали, что водно-болотные угодья, созданные бобрами, могут накапливать углерод в 10 раз выше, чем близлежащие территории, где нет бобров. За 13-летний период мониторинга на водно-болотных угодьях накопилось около 1194 тонн углерода, что эквивалентно примерно 10,1 тоннам секвестрации углекислого газа на гектар в год.
Доктор Джошуа Ларсен из Университета Бирмингема, один из авторов исследования, отмечает, что бобры не просто «изменяют ландшафт», но фундаментально меняют способ прохождения углекислого газа через ландшафт. Замедляя поток воды, перехватывая наносы и расширяя площади водно-болотных угодий, бобры превращают быстротекущие, транспортно-ориентированные системы ручьев в эффективные поглотители углерода. Он считает, что это «первое в своем роде» исследование открывает важные возможности и прорыв в поиске природных климатических решений в Европе и во всем регионе.
Благодаря природоохранным мероприятиям во многих европейских странах в последние годы бобры постепенно возвращаются в реки и естественную среду обитания. Исследования показывают, что бобры существенно меняют способы хранения, транспортировки и удержания углекислого газа в небольших ручьях, расположенных вверх по течению от рек. Когда бобры строят плотины и поднимают уровень воды, края ручьев затопляются, образуются новые водно-болотные угодья, а пути течения грунтовых вод изменяются, захватывая большое количество органических и неорганических материалов (включая растворенный неорганический углерод) внутри системы. Эти изменения меняют всю структуру экосистемы и значительно увеличивают запасы углерода на ландшафтном уровне.
Чтобы составить полный экологический «бюджет», команда объединила гидрологические данные высокого разрешения, химический анализ, отбор проб отложений, мониторинг парниковых газов и долгосрочное численное моделирование, чтобы создать наиболее подробную карту углеродного баланса ландшафта, на который влияют бобры в Европе. Результаты показывают, что это бобровое водно-болотное угодье в целом ведет себя как «чистый поглотитель углерода», сохраняя в среднем 98,3 ± 33,4 тонны углерода в год, при этом основной вклад приходится на удаление и хранение растворенного неорганического углерода в подземной системе.
Исследование также выявило значительные сезонные различия. Когда летом уровень воды падает, в воздух попадает больше отложений, что в краткосрочной перспективе приведет к увеличению выбросов углекислого газа, в результате чего этот район временно станет «источником углерода» в сезонном масштабе. Однако в круглогодичном масштабе продолжающееся накопление отложений, рост растительности и накопление большого количества мертвых деревьев означают, что водно-болотные угодья в целом по-прежнему сохраняют значительную способность поглощать углерод. Кроме того, в этом исследовании широко распространенная обеспокоенность по поводу выбросов метана из водно-болотных угодий оказалась относительно слабой: выбросы метана чрезвычайно низки и составляют менее 0,1% от всего углеродного баланса.
Соавтор доктор Лукас Халлберг из Университета Бирмингема заявил, что всего за десять лет система превратилась из обычного коридора водотоков без вмешательства в мощный и долговременный поглотитель углерода. Это изменение намного превосходит ожидания исследователя относительно реки в ее естественном состоянии, что, по его мнению, подчеркивает огромный потенциал «восстановления под руководством бобра» и дает ценную информацию для будущего планирования землепользования, стратегий восстановления дикой природы и климатической политики.
Со временем накопление отложений и валежной древесины на бобровых водно-болотных угодьях удерживает больше углерода в речной долине. Исследование показало, что эти отложения содержат в 14 раз больше неорганического углерода и в восемь раз больше органического углерода, чем окружающая лесная почва. А упавшая и разлагающаяся мертвая древесина в прибрежных лесах вдоль берегов рек, ручьев и водно-болотных угодий обеспечивает почти половину долгосрочного накопления углерода. Ученые предполагают, что до тех пор, пока структура речной плотины остается стабильной, ожидается, что эти резервуары углерода будут оставаться относительно безопасными и долговечными на протяжении десятилетий.
Аннегрет Ларсен, доцент группы исследований географии почвы и ландшафта в Университете Вагенингена, сказала, что результаты показывают, что бобры являются мощными «инженерами» по улавливанию и адсорбции углерода. Изменяя водные пути и создавая разнообразную и богатую среду обитания водно-болотных угодий, бобры физически переопределяют то, как углерод хранится и пространственно распределяется в ландшафте.
По оценкам группы, если бобры смогут вновь заселить все подходящие пойменные территории в Швейцарии, созданные ими водно-болотные угодья смогут компенсировать от 1,2% до 1,8% ежегодных выбросов углекислого газа в стране. Этот потенциальный «вклад в сокращение выбросов» почти полностью зависит от естественных процессов и не требует дополнительного человеческого управления или финансовых инвестиций. Исследование было проведено совместно Бирмингемским университетом, Вагенингенским университетом, Бернским университетом и многонациональными партнерскими учреждениями. Используя в качестве образца коридор ручья Швейцарский, который на протяжении более десяти лет непрерывно трансформировался бобрами, была проведена систематическая оценка его воздействия на окружающую среду и углеродный цикл.
Поскольку популяция бобра продолжает восстанавливаться во многих местах Европы, учёные полагают, что в будущем необходимы дополнительные исследования для дальнейшего выяснения того, как эти «инженеры-экологи» изменят структуру речных экосистем, а также возможное глубокое воздействие на глобальное хранение углерода и климатические системы в более крупных пространственных масштабах и в более длительных временных масштабах.