杜克大学的一项新研究发现，将水位保持在当地地下水位以下20至30厘米之间，将增加南部泥炭地的碳储量，并减少在干旱时期它们释放回大气中导致气候变暖的二氧化碳(CO2)和甲烷的数量，最多可减少90%。
杜克湿地和海岸中心的创始主任柯蒂斯·j·理查森(Curtis J. Richardson)领导了这项研究，他说:“通过将这一指导方针应用于目前在北卡罗来纳州、南卡罗来纳州、弗吉尼亚州和佐治亚州沿海地区发现的大约10万英亩恢复或部分恢复的泥炭地，我们可以立即将美国的碳损失减少2%至3%，这是我们国家总目标的2%至3%。”
在杜克大学尼古拉斯环境学院担任资源生态学研究教授的理查森说，随着更多的前泥炭地使用新的指导方针重新湿润和恢复，更大的减排将是可能的。
他说，美国东南部沿海平原原本拥有240多万英亩的常绿灌木沼泽，在当地被称为pocosin泥炭地，但多年来，其中70%以上的沼泽已被抽干用于农业和林业。
其中一些土地——大约25万英亩——不再适合农业或林业生产。与其让它们闲置，不如将它们重新湿润并恢复为泥炭地，以碳信用额的形式为其所有者创造经济利益，这些碳信用额可以在国际碳市场上出售。
理查森说:“把非生产性土地变成可以产生收入的东西，同时有助于对抗气候变化的想法在土地所有者、投资者、政策制定者和环境倡导者中都有广泛的吸引力，这篇新论文可以作为这样做的指南。”
他和他的团队在9月份的《生态工程》杂志上发表了同行评议的论文。
利用在波科辛湖国家野生动物保护区和邻近的北卡罗来纳州沿海泥炭地近20年的长期监测和研究数据，论文全面详细地计算了波科辛泥炭地可以储存多少二氧化碳，以及在不同的管理制度和不同的水位下可能释放多少二氧化碳和甲烷到大气中。
理查森说:“随着这些天人们对碳信用额度和碳农场的兴趣，我们认为记录下pocoins惊人的碳储存背后的科学基础会很有用。”
他和他的团队多年来所学到的很多东西，现在都在北卡罗来纳州海德县私人拥有的1万英亩的卡罗莱纳牧场碳农场上付诸实践，在那里，以前的泥炭地很久以前就被排干用于农业，现在正在重新湿润和恢复。
波科辛泥炭地分布在从弗吉尼亚到佛罗里达北部的东南海岸。它们有很深的泥炭土，被木本灌木覆盖，而不是在更北部的泥炭地发现的低矮的泥炭藓。如果不受干扰，储存的碳可以被锁在pocosins的有机土壤中数千年，因为一种叫做酚类的天然抗菌化合物可以防止浸水的泥炭迅速腐烂，即使在干旱时期也是如此。
然而，通过挖掘数千英里的排水沟来降低地下水位，并将泥炭地变成农场，人类削弱了泥炭地的储存能力，并将许多地点从碳汇变成了碳源。
理查森说:“就碳储存能力而言，南部沼泽泥炭地远远超过了它们的重量。”“我们的研究表明，一英亩一英亩，一个完整的或恢复的湖泊可以比森林或草原储存更多的碳，并且保留的碳是农田的10倍甚至15倍。另一方面，受到干扰或排水的沼泽会向大气中排放大量温室气体，尤其是在强烈的野火或长期干旱期间。”
他说:“我们希望这篇新论文能提供指导方针，防止这种损失，促进更大程度的长期碳储存，同时也能从碳信用中获得收入，这样这些非凡的生态系统就能造福人类和地球。”
理查森的合著者是杜克大学湿地与海岸中心和尼古拉斯学院的尼尔·弗拉纳根和何梦琪。
资金来自美国鱼类和野生动物管理局、北卡罗来纳州自然保护协会、杜克湿地中心基金会、格兰瑟姆基金会、温沃德基金会、沙德家族和杜克大学副校长办公室。
引用本文:“水文恢复对美国东南部沿海灌木沼泽碳收支和温室气体通量的影响”，Curtis J. Richardson, Neal E. Flanagan和Mengchi Ho。生态工程，2023年9月。DOI: 10.1016 / j.ecoleng.2023.107011
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