การปลูกต้นไม้และปราบปรามไฟป่าไม่จำเป็นต้องเพิ่มปริมาณคาร์บอนสะสมในระบบนิเวศตามธรรมชาติ การศึกษาใหม่พบว่าการเผาไหม้ตามคำสั่งจริงสามารถกักขังหรือเพิ่มคาร์บอนในดินของป่าเขตอบอุ่น ทุ่งหญ้าสะวันนา และทุ่งหญ้า
การค้นพบชี้ให้เห็นถึงวิธีการใหม่ในการจัดการความสามารถตามธรรมชาติของโลกในการดักจับและกักเก็บคาร์บอน ซึ่งสามารถช่วยรักษากระบวนการของระบบนิเวศตามธรรมชาติได้ ผลการวิจัยได้ รับ การ ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Geoscience
“การใช้การเผาป่าที่มีการควบคุมเพื่อลดความรุนแรงของไฟป่าในอนาคตนั้นเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างทราบกันดีอยู่แล้ว แต่เราพบว่าในระบบนิเวศรวมทั้งป่าเขตอบอุ่น ทุ่งหญ้าสะวันนา และทุ่งหญ้า ไฟสามารถทำให้ดินเสถียรหรือเพิ่มคาร์บอนในดินได้” ดร.อดัม เพลเลกรินี จาก Department of Plant Sciences แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ผู้เขียนรายงานฉบับแรกกล่าว
เขาเสริมว่า: “ไฟส่วนใหญ่ในระบบนิเวศธรรมชาติทั่วโลกมีการควบคุมการเผาไหม้ ดังนั้นเราควรมองว่านี่เป็นโอกาส มนุษย์กำลังจัดการกระบวนการ ดังนั้นเราจึงอาจคิดหาวิธีจัดการกับมันเพื่อเพิ่มการจัดเก็บคาร์บอนในดินให้ได้มากที่สุด”
ไฟเผาผลาญพืชและชั้นอินทรีย์ในดิน และในไฟป่าที่รุนแรง สิ่งนี้นำไปสู่การกัดเซาะและการชะล้างของคาร์บอน อาจต้องใช้เวลาหลายปีหรือหลายสิบปีกว่าที่คาร์บอนในดินที่สูญเสียไปจะสะสมอีกครั้ง แต่นักวิจัยกล่าวว่าไฟยังสามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ ภายในดินที่สามารถชดเชยการสูญเสียคาร์บอนในทันทีเหล่านี้ และอาจทำให้คาร์บอนในระบบนิเวศมีเสถียรภาพ
ไฟทำให้คาร์บอนคงตัวในดินได้หลายวิธี มันสร้างถ่านที่ทนทานต่อการสลายตัว และก่อตัวเป็น ‘มวลรวม’ ซึ่งเป็นกอทางกายภาพของดินที่สามารถปกป้องอินทรียวัตถุที่อุดมด้วยคาร์บอนที่จุดศูนย์กลาง ไฟยังสามารถเพิ่มปริมาณคาร์บอนที่จับกับแร่ธาตุในดินได้อย่างแน่นหนา
“ระบบนิเวศสามารถกักเก็บคาร์บอนจำนวนมากได้เมื่อความถี่และความรุนแรงของไฟอยู่ในระดับที่เหมาะสม มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับความสมดุลของคาร์บอนที่เข้าสู่ดินจากชีวมวลของพืชที่ตายแล้ว และคาร์บอนที่ไหลออกจากดินจากการสลายตัว การกัดเซาะ และการชะล้าง” Pellegrini กล่าว
เมื่อเกิดเพลิงไหม้บ่อยเกินไปหรือรุนแรงเกินไป เช่นเดียวกับในป่าที่มีการปลูกหนาแน่น พวกมันจะเผาวัสดุจากพืชที่ตายแล้วทั้งหมด มิฉะนั้นจะสลายตัวและปล่อยคาร์บอนสู่ดิน ไฟที่มีความเข้มสูงอาจทำให้ดินไม่เสถียร ทำลายอินทรียวัตถุที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบจากแร่ธาตุ และฆ่าเชื้อแบคทีเรียและเชื้อราในดิน
หากไม่มีไฟ คาร์บอนในดินจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ – อินทรียวัตถุจากพืชจะถูกใช้โดยจุลินทรีย์และปล่อยเป็นคาร์บอนไดออกไซด์หรือมีเทน แต่ไฟที่เย็นกว่าไม่บ่อยนักสามารถเพิ่มการกักเก็บคาร์บอนในดินผ่านการก่อตัวของถ่านและมวลรวมของดินที่ป้องกันการสลายตัว
นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าระบบนิเวศยังสามารถจัดการเพื่อเพิ่มปริมาณคาร์บอนที่เก็บไว้ในดินได้ คาร์บอนส่วนใหญ่ในทุ่งหญ้าถูกเก็บไว้ใต้พื้นดินในรากของพืช การเผาไหม้ที่ควบคุมได้ ซึ่งช่วยกระตุ้นการเจริญเติบโตของหญ้า สามารถเพิ่มมวลชีวภาพของราก ดังนั้นจึงเพิ่มปริมาณคาร์บอนที่เก็บไว้
“เมื่อพิจารณาถึงวิธีที่ระบบนิเวศควรจัดการเพื่อดักจับและกักเก็บคาร์บอนจากชั้นบรรยากาศ ไฟมักถูกมองว่าเป็นสิ่งที่ไม่ดี เราหวังว่าการศึกษาใหม่นี้จะแสดงให้เห็นว่าเมื่อได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม ไฟก็อาจเป็นสิ่งที่ดี ทั้งเพื่อรักษาความหลากหลายทางชีวภาพและการจัดเก็บคาร์บอน” เปเยกรินีกล่าว
การศึกษามุ่งเน้นไปที่คาร์บอนที่เก็บไว้ในดินชั้นบนซึ่งมีความลึกน้อยกว่า 30 ซม. คาร์บอนถูกเก็บไว้ในดินมากกว่าในพืชทั่วโลกและในบรรยากาศรวมกัน ไฟธรรมชาติเกิดขึ้นในระบบนิเวศส่วนใหญ่ทั่วโลก ทำให้ไฟเป็นกระบวนการสำคัญในการหมุนเวียนคาร์บอนทั่วโลก
งานวิจัยนี้ได้รับทุนจากมูลนิธิการกุศลแกสบี้
ข้อมูลอ้างอิง
Pellegrini, AFA et al: ‘ ผลกระทบจากไฟต่อการคงอยู่ของอินทรียวัตถุในดินและการจัดเก็บคาร์บอนในระยะยาว ‘, Nature Geoscience, ธันวาคม 2564 DOI 10.1038 / s41561-21-00867-1
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับงานวิจัยของ Adam Pellegrini
ไฟ: จอมมารผู้ยิ่งใหญ่
ความสามารถในการกักเก็บคาร์บอนในระยะยาวของป่าไม้ลดลงในภูมิภาคที่มีไฟป่ารุนแรงมาก
