Đầm lầy là một kiểu đất ngập nước bị chi phối bởi các loại thực vật sống và tạo than bùn. Đầm lầy sinh ra là do sự phân hủy không hoàn toàn của vật chất hữu cơ, thường là lá rụng từ thảm thực vật, do tình trạng ngập đọng nước và không oxi sau đó.[1] Tất cả các kiểu đầm lầy đều chia sẻ đặc trưng chung là bão hòa nước ít nhất là theo mùa với than bùn được hình thành tích cực, trong khi chúng lại có tập hợp thảm thực vật và sinh vật riêng của chính chúng.[2] Giống như các rạn san hô, các đầm lầy là dạng địa mạo bất thường ở chỗ chúng phát sinh chủ yếu là từ các quá trình sinh học chứ không phải là từ các quá trình vật lý, và có thể nhận các hình dáng và kiểu mẫu bề mặt đặc trưng.
Đầm lầy rung là đầm lầy trôi nổi (rung) đang ở trạng thái chuyển tiếp thủy hay diễn thế chuyển tiếp thủy, dẫn tới việc bồi lấp lòng ao hồ phía dưới. Các kiểu vũ dưỡng của đầm lầy rung có thể được gọi là đầm lầy toan rung. Các kiểu khoáng dưỡng có thể gọi là đầm lầy kiềm rung.[3]
Có 4 kiểu đầm lầy là đầm lầy toan, đầm lầy kiềm, đầm lầy cỏ và đầm lầy cây thân gỗ. [ 4 ] Đầm lầy toan là đầm lầy mà do vị trí tương đối của nó so với cảnh sắc bao quanh nên thu được phần đông nước của nó từ giáng thủy ( vũ dưỡng ), trong khi đầm lầy kiềm nằm trên những sườn dốc, mặt phẳng hay vùng trũng và nhận phần nhiều nước của nó từ đất hay nước ngầm ( khoáng dưỡng ). Vì thế, trong khi đầm lầy toan luôn luôn là chua ( axit ) và nghèo dinh dưỡng thì đầm lầy kiềm hoàn toàn có thể là mặn ( kiềm ), trung hòa hay hơi chua và hoàn toàn có thể là giàu dinh dưỡng hoặc nghèo dinh dưỡng. [ 5 ] Các đầm lầy cỏ là vùng đất ngập nước mà trong đó thảm thực vật cắm rễ vào đất khoáng nhưng một số ít đầm lầy cỏ tạo thành những lớp trầm tích than bùn nông nên chúng cũng được coi là một kiểu đầm lầy. Các đầm lầy cây thân gỗ được đặc trưng bởi tán lá rừng của chúng, và giống như những đầm lầy kiềm, nói chung chúng có pH và nguồn phân phối dinh dưỡng cao hơn so với đầm lầy toan. Một số đầm lầy toan và đầm lầy kiềm hoàn toàn có thể tương hỗ sự tăng trưởng hữu hạn của những cây bụi và cây gỗ trên những gò, đống .
Sự hình thành đầm lầy hiện nay chủ yếu do các điều kiện khí hậu kiểm soát, như giáng thủy và nhiệt độ, mặc dù địa hình là một yếu tố chính, do sự ngập đọng nước diễn ra dễ dàng hơn trên các nền đất phẳng hơn.[6] Tuy nhiên, ảnh hưởng nguồn gốc con người ngày càng gia tăng trong sự tích lũy than bùn và đất than bùn trên khắp thế giới.[7]
Uganda.Đầm lầy thung lũng tạo ra mặt đất phẳng phiu tại nơi mà khácđi là có địa hình không nhẵn. Đầm lầy Thượng Bigo, dãy núi Rwenzori
Về mặt địa hình, các đầm lầy nâng bề mặt nền lên cao hơn so với địa hình nguyên thủy. Các đầm lầy có thể đạt chiều cao đáng kể phía trên lớp đất khoáng hay đá móng nằm dưới: chiều sâu của lớp than bùn hơn 10 m là phổ biến trong khu vực ôn đới (nhiều đầm lầy ôn đới và phần lớn đầm lầy hàn đới đã bị các sông băng lục địa bào mòn trong thời kỳ băng hà gần đây), và hơn 25 m trong khu vực nhiệt đới.[8] Khi tốc độ phân rã tuyệt đối trong lớp chặt cứng (catotelm – lớp dưới bão hòa nước của đầm lầy) ngang bằng tốc độ than bùn mới nhập vào lớp chặt cứng thì đầm lầy sẽ ngừng phát triển chiều cao.[9] Tính toán đơn giản hóa, sử dụng các giá trị điển hình cho đầm lầy rêu than bùn (Sphagnum) với than bùn mới thêm vào mỗi năm dày 1 mm và tỷ lệ phân rã lớp chặt cứng mỗi năm là 0,0001 thì chiều cao tối đa là 10 m. Các phân tích tân tiến hơn bao gồm các tốc độ phi tuyến tính có thể dự kiến cho sự phân rã lớp chặt cứng.
Đối với những nhà thực vật học và sinh thái học thì thuật ngữ ” đất than bùn ” là thuật ngữ tổng quát hơn để chỉ bất kể địa hình nào bị chi phối bởi than bùn với chiều sâu tối thiểu là 30 cm ( 12 in ), ngay cả khi nó đã được tiêu thoát nước trọn vẹn ( nghĩa là đất than bùn hoàn toàn có thể khô, nhưng một đầm lầy theo định nghĩa phải tích cực hình thành than bùn ). [ 1 ]
Phân bố toàn thế giới[sửa|sửa mã nguồn]
Hình ảnh vệ tinh của một đầm lầy than bùn đang cháy ở Borneo. Chỉ riêng năm 1997 khoảng chừng 73.000 ha đầm lầy đã bị đốt cháy ở Borneo, giải phóng lượng cacbon tương tự 13-40 % phát thải cacbon toàn thế giới trung bình hàng năm từ nguyên vật liệu hóa thạch. Phần lớn lượng cacbon này được giải phóng từ than bùn chứ không phải từ những rừng mưa nhiệt đới gió mùa nằm trên nó .
[9]Đầm lầy Viru ở Vườn vương quốc Lahemaa Estonia. 65 % đầm lầy tại Estonia chịu tác động ảnh hưởng hoặc tổn thất nặng nề do hoạt động giải trí của con người trong những năm gần đây .
Khai thác than bùn từ một đầm lầy toan bao trùm cổ tại South Uist, Scotland. Đầm lầy toan cổ này không còn hình thành than bùn nữa do thảm thực vật đã đổi khác và vì vậy nó không còn được coi là đầm lầy nữa .Đầm lầy được tìm thấy ở nhiều nơi trên quốc tế, nhưng có lẽ rằng ở quy mô lớn nhất là ở những vĩ độ cao tại Bắc bán cầu. Ước tính đất đai bao trùm bởi những đầm lầy trên khắp quốc tế gặp nhiều khó khăn vất vả do những độc lạ về chiêu thức và độ đúng mực trong đo đạc và lập map đất đai của nhiều vương quốc. [ 6 ] Tuy nhiên, đầm lầy Open ở bất kể nơi nào mà những điều kiện kèm theo là tương thích cho hình thành và tích góp than bùn : đa phần là khi vật chất hữu cơ tự nhiên bị ngập đọng nước liên tục. Vì thế, sự phân bổ của đầm lầy nhờ vào vào địa hình, khí hậu, vật tư mẹ, khu sinh vật và thời hạn. [ 10 ] Các kiểu đầm lầy như đầm lầy toan, đầm lầy kiềm, đầm lầy cỏ và đầm lầy cây thân gỗ cũng phụ thuộc vào vào những yếu tố này .Các tích tụ lớn nhất của đầm lầy, chiếm khoảng chừng 64 % đất than bùn toàn thế giới, được tìm thấy trong khu vực ôn đới, hàn đới và cận bắc cực ở Bắc bán cầu. [ 11 ] Trong khu vực vùng cực thì những đầm lầy thường nông, do vận tốc tích tụ vật chất hữu cơ chết là khá chậm và thường chứa băng giá vĩnh cửu. Một dải rất lớn của Canada, Bắc Âu và miền bắc Nga được những đầm lầy hàn đới bao trùm. Trong khu vực ôn đới thì đầm lầy nói chung phân bổ rải rác hơn do tiêu thoát nước lịch sử dân tộc và khai thác than bùn, nhưng hoàn toàn có thể cũng bao trùm những khu vực to lớn. Một ví dụ là đầm lầy toan bao trùm nơi lượng giáng thủy rất cao ( như trong vùng nội lục có khí hậu hải dương gần bờ biển tại hướng đông bắc và nam Thái Bình Dương, tây-bắc và đông bắc Đại Tây Dương ) .Tại khu vực cận nhiệt đới thì đầm lầy là hiếm thấy và chỉ hạn chế trong những khu vực khí ẩm nhất .Tại khu vực nhiệt đới gió mùa thì đầm lầy lại là rộng khắp, thường thì là nằm dưới những rừng mưa nhiệt đới gió mùa ( ví dụ điển hình tại Kalimantan ), mặc dầu sự hình thành than bùn nhiệt đới gió mùa cũng diễn ra trong những rừng ngập mặn ven biển cũng như trong những khu vực nằm ở cao độ lớn. [ 7 ] Các đầm lầy nhiệt đới gió mùa hầu hết hình thành khi lượng giáng thủy cao tích hợp với điều kiện kèm theo tiêu thoát nước kém. [ 6 ] Các đầm lầy nhiệt đới gió mùa chiếm khoảng chừng 11 % diện tích quy hoạnh đất than bùn toàn thế giới, trong đó trên 50% nằm ở Khu vực Đông Nam Á, và hầu hết được tìm thấy ở những cao độ nhỏ, mặc dầu chúng cũng được tìm thấy trong những khu vực miền núi, ví dụ điển hình như tại Nam Mỹ, châu Phi và Papua New Guinea. [ 11 ] Gần đây, đầm lầy nhiệt đới gió mùa lớn nhất quốc tế đã được tìm thấy tại miền trung bồn địa Congo, bao trùm diện tích quy hoạnh 145.500 km2 ( 56.200 dặm vuông Anh ) và hoàn toàn có thể chứa tới 30 tỷ tấn cacbon. [ 12 ]Các đầm lầy đang suy giảm toàn thế giới do tiêu thoát nước ship hàng nông nghiệp và lâm nghiệp cũng như do khai thác than bùn. Chẳng hạn, trên 50 % diện tích quy hoạnh đầm lầy nguyên thủy ở châu Âu, tức là trên 300.000 km², đã biến mất. [ 13 ] Các mất mát lớn diễn ra tại Nga, Phần Lan, Hà Lan, Vương quốc Anh, Ba Lan và Belarus .
Các quy trình sinh hóa[sửa|sửa mã nguồn]
Biểu đồ quy trình cacbon trong đất than bùn .Các đầm lầy có đặc thù hóa học không bình thường, ảnh hưởng tác động tới khu sinh vât và dòng nước thoát ra của chúng. Than bùn có dung tích trao đổi cation rất cao do hàm lượng vật chất hữu cơ cao của nó : những cation như Ca² ⁺ ưu tiên hấp phụ vào than bùn để trao đổi với những ion H +. Nước chảy qua than bùn bị giảm bớt chất dinh dưỡng và pH. Vì thế đầm lầy nói chung là nghèo dinh dưỡng và nước có tính chua ( axit ), trừ khi dòng nước ngầm chảy vào ( mang theo những cation sắt kẽm kim loại bổ trợ ) là lớn. [ 8 ]Đầm lầy nói chung hình thành khi cacbon đưa vào tiêu biểu vượt trội so với cacbon thoát ra. Điều này xảy ra là do thực trạng thiếu oxy của than bùn ngập đọng nước, và quy trình quang hợp mà nhờ đó than bùn tăng trưởng. [ 14 ] Do điều này, về toàn diện và tổng thể những đầm lầy là những kho lớn lưu giữ cacbon, chứa khoảng chừng 500 – 700 tỷ tấn cacbon, mặc dầu chỉ chiếm khoảng chừng 3 % diện tích quy hoạnh đất đai mặt phẳng Trái Đất. Cacbon được lưu giữ trong những đầm lầy tương tự với trên 50 % lượng cacbon tìm thấy trong khí quyển. [ 7 ] Các đầm lầy tương tác với khí quyển hầu hết trải qua trao đổi cacbon dioxide, methan và dinitơ monoxit. [ 1 ] Sự cô lập cacbon dioxide diễn ra tại mặt phẳng trải qua quy trình quang hợp, trong khi sự đánh mất cacbon dioxide diễn ra trải qua những mô than bùn sống do hô hấp. [ 6 ] Trong trạng thái tự nhiên, những đầm lầy là nhận chìm cacbon dioxide khí quển trải qua quang hợp của thảm thực vật than bùn tiêu biểu vượt trội so với giải phóng khí nhà kính này của chúng. Ngoài ra, hầu hết những đầm lầy nói chung là phát thải ròng khí methan và dinitơ monoxit. [ 15 ]Vị trí mức nước ngầm của đầm lầy ảnh hưởng tác động tới sự giải phóng cacbon vào khí quyển của nó. Khi mức nước ngầm dâng cao, ví dụ điển hình sau một trận mưa rào, than bùn và những vi sinh vật của nó bị nhận chìm trong nước và tiếp cận với oxy bị ngăn cản, làm giảm hô hấp cũng như giải phóng cacbon dioxide. Giải phóng cacbon dioxide tăng lên khi mức nước ngầm hạ xuống, như trong mùa khô hạn, do điều này cung ứng thêm oxy cho những vi sinh vật hiếu khí để phân hủy than bùn. [ 16 ] Các mức nồng độ của methan cũng xê dịch theo vị trí của mức nước ngầm và ở một mức độ nhất định là theo nhiệt độ. Mức nước ngầm gần mặt phẳng than bùn tạo ra thời cơ cho những vi sinh vật kỵ khí tăng trưởng thịnh vượng. Các sinh vật sinh methan chịu nghĩa vụ và trách nhiệm sản xuất methan trải qua phân hủy than bùn sẽ tăng lên khi mức nước ngầm dâng cao và nồng độ oxy giảm xuống. Nhiệt độ ngày càng tăng trong đất cũng góp thêm phần vào sản sinh methan ngày càng tăng theo mùa, mặc dầu ở cường độ thấp hơn. Người ta phát hiện ra rằng methan hoàn toàn có thể tăng tới 300 % theo mùa dưới ảnh hưởng tác động của lượng giáng thủy tăng cao và nhiệt độ lòng đất tăng cao. [ 17 ]
Các đầm lầy cũng là các bể chứa quan trọng về thông tin khí hậu trong quá khứ, do chúng là nhạy cảm với các thay đổi của môi trường và có thể tiết lộ các mức đồng vị, chất ô nhiễm, vĩ hóa thạch, kim loại từ khí quyển và phấn hoa.[18] Chẳng hạn, định tuổi bằng cacbon-14 có thể tiết lộ tuổi của than bùn. Nạo vét và phá hủy đầm lầy sẽ giải phóng cacbon dioxide có thể tiết lộ thông tin không thể thay thế được về các điều kiện khí hậu trong quá khứ. Người ta biết rộng khắp rằng có vô số các vi sinh vật sinh sống trong đầm lầy do sự cung cấp nước đều đặn và sự dồi dào của thảm thực vật hình thành than bùn. Các vi sinh vật này bao gồm nhưng không chỉ hạn chế là sinh vật sinh methan, tảo, vi khuẩn, động vật sống đáy, trong đó các loài Sphagnum là phổ biến nhất.[19] Than bùn trong các đầm lầy chứa một lượng đáng kể vật chất hữu cơ, trong đó các axit humic là chi phối. Các vật liệu mùn có khả năng lưu giữ một lượng nước rất lớn, làm cho chúng trở thành thành phần thiết yếu trong môi trường than bùn, góp phần vào lượng cacbon lưu giữ gia tăng do điều kiện kỵ khí sinh ra. Nếu đất than bùn bị làm khô do gieo trồng và sử dụng nông nghiệp khác trong một thời gian dài, nó sẽ hạ thấp mức nước ngầm và làm tăng sự thông khí, dẫn tới sự giải phóng cacbon sau đó.[20] Trong điều kiện làm khô tột độ thì hệ sinh thái này có thể trải qua dịch chuyển trạng thái, chuyển đầm lầy thành đất cằn cỗi với sự đa dạng sinh học và độ màu mỡ thấp hơn. Sự hình thành của axit humic xuất hiện trong phân rã sinh địa hóa học của các mảnh vụn thực vật, phần sót lại của động vật và các đoạn đã phân rã.[21] Các tiếp nạp vật chất hữu cơ dưới dạng axit humic là nguồn của các tiền chất hình thành than. Sự tieps xúc quá sớm của vật chất hữu cơ trong than bùn với khí quyển sẽ làm tăng sự chuyển hóa các chất hữu cơ thành cacbon dioxide để giải phóng vào khí quyển.
Sử dụng nguồn gốc con người[sửa|sửa mã nguồn]
Các đầm lầy được con người sử dụng trong một loạt những mục tiêu, phổ cập nhất là trong nông nghiệp và lâm nghiệp, chiếm khoảng chừng một phần tư diện tích quy hoạnh đất than bùn toàn thế giới. [ 7 ] Điều này gồm có xẻ những hào rãnh tiêu thoát nước để hạ thấp mức nước ngầm với mục tiêu ngày càng tăng sản lượng thu hoạch từ rừng hoặc sử dụng làm bãi chăn thả hay làm đất trồng trọt. [ 1 ] Các sử dụng nông nghiệp so với những đầm lầy gồm có sử dụng thảm cỏ tự nhiên để thu hoạch cỏ khô hay chăn thả gia súc hoặc gieo trồng cây cối trên những mặt phẳng đã đổi khác. [ 6 ] Bên cạnh đó, khai thác thương mại than bùn từ những đầm lầy để sản xuất nguồn năng lượng là thực tiễn phổ cập rộng ở những vương quốc miền bắc châu Âu, như tại Nga, Thụy Điển, Phần Lan và những nước vùng Baltic. [ 7 ]
Sự dọn sạch các đầm lầy nhiệt đới để phục vụ cho nhu cầu sử dụng của con người là vấn đề gây áp lực ngày càng gia tăng tại Đông Nam Á, nơi các cơ hội sản xuất dầu cọ và gỗ để xuất khẩu đang dẫn dắt các nước đang phát triển trong khu vực này tận lực khai khẩn các đầm lầy để phục vụ cho các mục tiêu kinh tế nói trên.[11] Đất than bùn nhiệt đới chiếm khoảng 0,25% diện tích đất đai bề mặt Trái Đất nhưng lưu giữ tới 3% tổng nguồn dự trữ cacbon trong đất và rừng, nhưng chủ yếu nằm tại các quốc gia thu nhập thấp. Sự khai thác tận lực các hệ sinh thái này, như tiêu thoát nước và khai thác rừng than bùn nhiệt đới, tiếp tục dẫn tới sự phát thải một lượng lớn cacbon dioxide vào khí quyển. Ngoài ra, cháy xảy ra trên các vùng đất than bùn bị làm khô bởi tiêu thoát nước của các đầm lầy than bùn cũng giải phóng thêm cacbon dioxide. Giá trị kinh tế của đất than bùn nhiệt đới từng được tính toán dựa trên giá trị của các nguyên liệu thô, như gỗ, củi, vỏ cây, nhựa cây và nhựa mủ mà sự thu hoạch chúng từ hệ sinh thái tự nhiên gần như không góp phần đáng kể vào phát thải lớn cacbon. Ngày nay, nhiều hệ sinh thái trong số này đã bị biến đổi. Chúng được tiêu thoát nước để chuyển đổi thành các đồn điền trồng cọ dầu, giải phóng cacbon dioxide đã lưu giữ và ngăn chặn các hệ thống này cô lập cacbon dioxide từ khí quyển. Dự án cacbon than bùn (Carbopeat Project) là cố gắng để gắn giá trị kinh tế với sự cô lập cacbon của các đầm lầy than bùn để ngăn chặn và chấm dứt sự khai thác tận lực các hệ sinh thái này.[22]
Bên cạnh đó, những hồ sơ về hành vi của con người và môi trường tự nhiên trong quá khứ cũng hoàn toàn có thể được chứa trong những đầm lầy. Chúng hoàn toàn có thể ở dạng những vật phẩm do con người tạo tác hay những hồ sơ cổ sinh thái học hoặc địa hóa học. [ 7 ]
Đầm lầy nhiệt đới gió mùa[sửa|sửa mã nguồn]
Sự phân bổ toàn thế giới của những đầm lầy nhiệt đới gió mùa đa phần tập trung chuyên sâu tại Khu vực Đông Nam Á, nơi sử dụng nông nghiệp so với đất than bùn đã tăng trưởng trong vài thập niên gần đây. Nhiều khu vực đất than bùn nhiệt đới gió mùa to lớn đã được dọn quang và tiêu thoát nước để trồng cây nông nghiệp và công nghiệp, như những đồn điền cọ dầu. Tiêu thoát nước quy mô lớn của những đồn điền này thường dẫn tới sự sụt lún, ngập lụt, cháy và làm xấu chất lượng đất. Mặt khác, lấn chiếm quy mô nhỏ lại gắn với nghèo khó và cũng là thực tiễn thông dụng rộng nên cũng có tác động ảnh hưởng xấu đi tới những vùng đất than bùn. Các yếu tố sinh học và phi sinh học trấn áp đất than bùn Khu vực Đông Nam Á là trọn vẹn nhờ vào lẫn nhau. [ 6 ] Các đặc thù thổ nhưỡng, thủy văn và hình thái học được tạo ra bởi thảm thực vật hiện tại trải qua tích góp vật chất hữu cơ của chính nó, nơi nó được tạo ra như thể môi trường tự nhiên tương thích cho thảm thực vật đơn cử này. Vì thế, hệ sinh thái này dễ bị tổn thương do những đổi khác về thủy văn hay thảm thực vật bao trùm. [ 23 ] Ngoài ra, những vùng đất than bùn này đa phần nằm tại những khu vực đang tăng trưởng với thu nhập thấp nhưng có tỷ suất tăng dân số cao. Đất than bùn vì vậy trở thành tiềm năng của đốn hạ gỗ, sản xuất bột giấy thương mại và quy đổi thành những đồn điền trồng cây công nghiệp trải qua chặt phá, dọn quang, tiêu thoát nước và đốt rừng. [ 6 ] Tiêu thoát nước so với những vùng đất than bùn nhiệt đới gió mùa làm biến hóa chính sách thủy văn và ngày càng tăng độ nhạy cảm của chúng so với cháy và xói mòn đất, như thể hậu quả của những biến hóa về thành phần vật lý và hóa học. [ 24 ] Sự đổi khác trong đất ảnh hưởng tác động mạnh tới thảm thực vật nhạy cảm và rừng biến mất là phổ cập. Tác động thời gian ngắn là giảm sự đa dạng sinh học nhưng do sự lấn chiếm là khó đảo ngược nên tác động ảnh hưởng dài hạn là mất đi môi trường tự nhiên sống. Thiếu kỹ năng và kiến thức về đất than bùn nhạy cảm thủy văn và nghèo dinh dưỡng thường dẫn tới thất bại của những đồn điền và áp lực đè nén lại ngày càng tăng so với phần đất than bùn còn lại. [ 6 ]Lâm nghiệp vững chắc trong những vùng đất than bùn này là hoàn toàn có thể với sự đốn hạ những cây gỗ lớn để những cây gỗ nhỏ tăng trưởng, nhưng thay vì thế thì kế hoạch chủ yếu trong khu vực lại là dọn sạch, đốt, tiêu thoát nước để làm đồn điền độc canh những loài thực vật không địa phương. [ 6 ]Đất than bùn phương bắc đa phần tích tụ trong thế Holocen sau sự thoái lui của những sông băng trong thế Pleistocen, nhưng đất than bùn nhiệt đới gió mùa thì thường là cổ hơn. Đất ngập nước Nakaikemi ở tây nam Honshu, Nhật Bản có độ tuổi là trên 50.000 năm và có chiều sâu 45 m. [ 6 ] Đất than bùn Philippi ở Hy Lạp có lẽ rằng là có lớp than bùn dày nhất, với chiều sâu tới 190 m. [ 25 ] Các vùng đất than bùn nhiệt đới gió mùa được cho là chứa khoảng chừng 100 tỷ tấn cacbon [ 24 ] [ 26 ] và tương ứng với trên 50 % cacbon dưới dạng CO2 trong khí quyển. [ 6 ] Tốc độ tích góp cacbon trong thiên niên kỷ gần đây là khoảng chừng 40 g C / m² / năm. [ 27 ]
Khí nhà kính và cháy[sửa|sửa mã nguồn]
Đất than bùn nhiệt đới gió mùa ở Khu vực Đông Nam Á chỉ chiếm 0,2 % diện tích quy hoạnh đất đai của Trái Đất nhưng phát thải CO2 được ước tính là tới 2 tỷ tấn mỗi năm, tương tự 7 % phát thải nguyên vật liệu hóa thạch toàn thế giới. [ 23 ] Các phát thải này ngày càng lớn hơn với tiêu thoát nước và đốt cháy đất than bùn, với đám cháy lớn hoàn toàn có thể giải phóng tới 4.000 tấn CO2 / ha. Các sự kiện đốt cháy trong đất than bùn nhiệt đới gió mùa ngày càng liên tục hơn do tiêu thoát nước và quét dọn đất quy mô lớn. Trong khoảng chừng thời hạn 10 năm qua, chỉ riêng tại Khu vực Đông Nam Á trên 2 triệu ha đã bị đốt và dọn sạch. Các đám cháy này thường lê dài 1 – 3 tháng và giải phóng một lượng lớn CO2. Indonesia là một trong số những vương quốc chịu những thảm họa đốt cháy đất than bùn, đặc biệt quan trọng là trong những năm khô hạn tương quan tới ENSO, một yếu tố ngày càng tăng kể từ năm 1982 như thể tác dụng của tăng trưởng sử dụng đất và nông nghiệp. [ 24 ] Trong sự kiện El Niño quá trình 1997 – 1998 trên 24.400 km² [ 6 ] đất than bùn đã mất đi do cháy chỉ riêng tại Indonesia, trong đó 10.000 km² đã bị cháy tại Kalimantan và Sumatra. Lượng CO2 giải phóng ước tính đạt 0,81 – 2,57 tỷ tấn, tương tự 13 – 40 % tổng lượng CO2 giải phóng toàn thế giới từ việc đốt nguyên vật liệu hóa thạch. Indonesia lúc bấy giờ được coi là đứng thứ ba quốc tế về phát thải CO2 toàn thế giới, đa phần do những vụ cháy như thế này gây ra. [ 28 ] Với khí hậu đang nóng lên thì những vụ cháy như thế này dự kiến là sẽ tăng kể cả về số lượng và cường độ. Điều này là hiệu quả của khí hậu khô cùng với một dự án Bất Động Sản trồng cấy lúa rộng khắp, gọi là The Mega Rice Project ( Dự án Triệu hecta Lúa ) ở Kalimantan, khởi đầu trong thập niên 1990 khi 1 triệu hecta đất than bùn được quy đổi thành những ruộng lúa. Rừng và đất than bùn đãbị dọn sạch bằng cách đốt và 4.000 km kênh mương tiêu thoát nước trong khu vực. [ 29 ] Khô hạn và chua hóa đất đai đã làm cho mùa vụ thất thu và dự án Bất Động Sản này đã bị từ bỏ vào năm 1999. [ 30 ] Các dự án Bất Động Sản tương tự như tại Trung Quốc đã dẫn tới mất mát đầm lầy cỏ và đầm lầy kiềm nhiệt đới gió mùa nặng nề vì sản xuất lúa gạo. [ 31 ] Tiêu thoát nước, ngoài ngày càng tăng rủi ro đáng tiếc cháy, còn hoàn toàn có thể gây ra phát thải CO2 bổ trợ khoảng chừng 30 – 100 tấn / ha / năm nếu như mức nước ngầm bị hạ thấp chỉ 1 m. [ 32 ] Tiêu thoát nước đất than bùn có lẽ rằng là rình rập đe dọa quan trọng nhất và lê dài nhất so với đất than bùn trên toàn tế giới, nhưng đặc biệt quan trọng là trong khu vực nhiệt đới gió mùa. [ 24 ] Đất than bùn cũng giải phóng khí nhà kính là methan có tiềm năng mạnh trong gây ra ấm lên toàn thế giới, nhưng đất ngập nước cận nhiệt đới có link CO2 cao trên mỗi mol methan được giải phóng, và đó là tính năng chống lại ấm lên toàn thế giới. [ 33 ]
Sinh học và đặc trưng than bùn[sửa|sửa mã nguồn]
Thảm thực vật của đất than bùn nhiệt đới gió mùa biến hóa theo khí hậu và vị trí. Ba đặc trưng khác nhau là :
- Rừng đầm lầy ngập mặn: Xuất hiện trong khu vực duyên hải và vùng đồng bằng châu thổ nước mặn.
- Rừng đầm lầy: Loại rừng này xuất hiện trên rìa vùng đất than bùn trong nội lục. Quần thực vật chứa nhiều loài cọ, dừa với những cây có thể cao tới 70 m và chu vi tới 8 m, đi kèm các loài dương xỉ và thực vật biểu sinh.
- Padang: Kiểu rừng ở Malaysia và Indonesia, bao gồm các loại cây bụi và cây gỗ ca nhưng thân mảnh dẻ mọc tại trung tâm của vùng đất than bùn lớn.[6]
Sự phong phú những loài thân gỗ, như cây gỗ và cây bụi, trong đất than bùn nhiệt đới gió mùa là lớn hơn so với trong đất than bùn khu vực khác. Vì thế than bùn tại vùng nhiệt đới gió mùa hầu hết là từ vật tư dạng gỗ từ thân cây gỗ và cây bụi và chứa ít hoặc trọn vẹn không có rêu than bùn như trong đất than bùn hàn đới. [ 6 ] Nó chỉ phân hủy một phần và mặt phẳng gồm có một lớp dày lá rụng. [ 6 ] Lâm nghiệp trên đất than bùn dẫn tới tiêu thoát nước và những mất mát cacbon nhanh gọn do nó làm giảm vật tư hữu cơ nguồn vào và tăng vận tốc phân hủy. [ 34 ] Trái với đất ngập nước ôn đới, đất than bùn nhiệt đới gió mùa là quê nhà của một vài loài cá. Nhiều loài mới, thường là đặc hữu, đã được phát hiện trong thời hạn gần đây [ 35 ] nhưng phần lớn trong số chúng được coi là sắp nguy cấp hay nguy cấp. [ 24 ]
Ảnh hưởng lên khí hậu toàn thế giới[sửa|sửa mã nguồn]
Đất ngập nước cung ứng một thiên nhiên và môi trường nơi cacbon hữu cơ được lưu giữ trong thực vật sống, thực vật chết và than bùn, cũng như được quy đổi thành cacbon dioxide và methan. Ba yếu tố chính làm cho đất ngập nước có năng lực cô lập và lưu giữ cacbon là hiệu suất sinh học cao, mức nước ngầm cao và vận tốc phân hủy chậm. Các điều kiện kèm theo khí tượng và thủy văn thích hợp là thiết yếu để phân phối nguồn nước dồi dào cho đất ngập nước. Đất trong đất ngập nước bão hòa nước được cho phép những điều kiện kèm theo kỵ khí biểu lộ, lưu giữ cacbon và giải phóng methan. [ 36 ]Đất ngập nước chiếm khoảng chừng 5-8 % diện tích quy hoạnh đất đai bề mặt Trái Đất nhưng chứa khoảng chừng 20-30 % trong tổng số 2.500 tỷ tấn cacbon lưu giữ trong đất của hành tinh này. [ 37 ] Các đầm lầy ( như đầm lầy toan, đầm lầy kiềm và đầm lầy cỏ ) là những kiểu đất ngập nước chứa lượng lớn nhất cacbon hữu cơ trong đất, và do đó được coi là đất than bùn ( với lớp than bùn > 30 cm ). [ 38 ] Đất ngập nước hoàn toàn có thể trở thành nguồn phân phối cacbon, chứ không chỉ đơn thuần là kho lưu giữ cacbon, do phân hủy xảy ra trong hệ sinh thái này phát thải methan. [ 36 ] Đất than bùn tự nhiên không phải luôn luôn có hiệu ứng làm mát hoàn toàn có thể đo đạc được so với khí hậu trong thời gian ngắn do hiệu ứng làm mát của cô lập cacbon bị khấu trừ với phát thải methan, là một khí nhà kính mạnh. Tuy nhiên, do ” vòng đời ” ngắn của methan ( 12 năm ), nên thường thì người ta cho rằng phát thải methan là không quan trọng trong khoanh vùng phạm vi 300 năm khi so sánh với cô lập cacbon trong những vùng đất ngập nước. Trong khoanh vùng phạm vi khoảng chừng thời hạn này hoặc ít hơn, hầu hết đất ngập nước trở thành cả lưu giữ cacbon ròng lẫn lưu giữ bức xạ ròng. Vì thế, đất than bùn có tác động ảnh hưởng làm mát khí hậu Trái Đất trong chu kỳ luân hồi thời hạn dài do methan bị oxy hóa nhanh gọn và bị vô hiệu khỏi khí quyển trong khi cacbon dioxide khí quyển vẫn liên tục được hấp thụ. [ 39 ] Trong suốt thế Holocen ( 12.000 năm qua ), đất than bùn là kho lưu giữ cacbon trên cạn bền chắc và có hiệu ứng làm mát ròng, cô lập 5,6 tới 38 gam cacbon trên mỗi mét vuông mỗi năm. Hiện nay người ta ước tính rằng đất than bùn phương bắc, tính trung bình, cô lập 20-30 gam cacbon trên mỗi mét vuông mỗi năm. [ 1 ] [ 40 ]Đất than bùn tại vùng hàn đới còn cách nhiệt băng giá vĩnh cửu, cho nên vì thế làm chậm quy trình tan băng tuyết trong mùa hè, cũng như gây ra sự hình thành băng giá vĩnh cửu. [ 39 ] Do khí hậu toàn thế giới liên tục ấm lên nên những vùng đất ngập nước hoàn toàn có thể trở thành nguồn cacbon chính, do nhiệt độ tăng cao gây ra phát thải cacbon dioxide cao hơn. [ 41 ]So sánh với đất trồng trọt bỏ phí, đất ngập nước hoàn toàn có thể cô lập cacbon lớn hơn khoảng chừng 2 lần, còn những vùng đất ngập nước có cây hoàn toàn có thể cô lập và lưu giữ cacbon từ 2 đến 15 lần so với những gì chúng giải phóng. Cô lập cacbon hoàn toàn có thể diễn ra trong vùng đất ngập nước tự tạo, cũng giống như trong những vùng đất ngập nước tự nhiên. Các ước tính thông lượng khí nhà kính từ đất ngập nước chỉ ra rằng đất ngập nước tự nhiên có những thông lượng thấp hơn, nhưng đất ngập nước tự tạo lại có dung tích cô lập cacbon cao hơn. Khả năng cô lập cacbon của đất ngập nước hoàn toàn có thể được cải tổ trải qua những kế hoạch hồi sinh và bảo vệ, nhưng phải mất vài thập kỷ để những hệ sinh thái phục sinh này hoàn toàn có thể so sánh được về năng lực tàng trữ cacbon với đất than bùn và những dạng tự nhiên khác của đất ngập nước. [ 36 ]
Tác động của tiêu thoát nước để sử dụng nông và lâm nghiệp[sửa|sửa mã nguồn]
Do tầm quan trọng của chúng trong trao đổi cacbon đất-khí quyển toàn thế giới, sự hoạt động của cacbon giữa những đầm lầy và khí quyển là yếu tố quan trọng lúc bấy giờ trong sinh thái học và trong những nghiên cứu sinh địa hóa học. [ 6 ] Tiêu thoát nước đất than bùn để ship hàng nông nghiệp và lâm nghiệp đã dẫn tới phát xạ rộng khắp những khí nhà kính vào khí quyển, hầu hết là cacbon dioxide và methan. Bằng việc cho oxy tiến vào cột than bùn trong đầm lầy, tiêu thoát nước phá vỡ cân đối giữa tích góp và phân hủy than bùn, và sự phân rã oxy hóa sau đó dẫn tới giải phóng cacbon vào khí quyển. [ 42 ] Như thế, tiêu thoát nước đầm lầy để canh tác nông nghiệp đã chuyển những đầm lầy từ kho lưu giữ cacbon ròng thành nguồn phát thải cacbon ròng. [ 1 ] Tuy nhiên, phát thải methan từ đầm lầy được ghi nhận là giảm xuống sau khi tiêu thoát nước. [ 15 ]Khi được thực thi theo phương pháp để bảo tồn trạng thái thủy văn của đầm lầy, thì sử dụng nguồn gốc con người so với những tài nguyên đầm lầy hoàn toàn có thể tránh được những phát thải khí nhà kính đáng kể. Tuy nhiên, tiêu thoát nước liên tục sẽ dẫn tới sự giải phóng tăng lên của cacbon, góp thêm phần vào ấm lên toàn thế giới. Thời điểm năm năm nay, người ta ước tính rằng đất than bùn đã tiêu thoát nước chiếm khoảng chừng 10 % hàng loạt phát thải khí nhà kính từ nông nghiệp và lâm nghiệp. [ 7 ]
Tiêu thoát nước hoặc làm khô đầm lầy do những yếu tố khí hậu cũng hoàn toàn có thể ngày càng tăng rủi ro đáng tiếc cháy, làm tăng thêm rủi ro tiềm ẩn giải phóng cacbon và methan vào khí quyển. [ 7 ] Do nhiệt độ cao tự nhiên của chúng nên những đầm lầy ban sơ nói chung có rủi ro đáng tiếc bắt lửa thấp. Làm khô trạng thái ngập đọng nước này nghĩa là thảm thực vật giàu cacbon trở nên dễ bắt cháy hơn. Ngoài ra, thực chất nghèo oxy của thảm thực vật làm cho những đám cháy than bùn cháy âm ỉ phía dưới mặt phẳng, gây ra sự cháy không trọn vẹn của vật chất hữu cơ và dẫn tới những sự kiện phát thải tột bậc. [ 7 ]Trong những năm gần dây, sự Open của những đám cháy trên đất than bùn đã tăng đáng kể trên toàn quốc tế, nhưng đặc biệt quan trọng cao tại khu vực nhiệt đới gió mùa. Điều này hoàn toàn có thể là hậu quả của thời tiết khô hơn và những biến hóa trong sử dụng đất, gồm có cả tiêu thoát nước từ những đầm lầy. [ 1 ] Sự mất mát sinh khối hậu quả này đã dẫn tới những phát thải đáng kể của những khí nhà kính ở cả đất than bùn nhiệt đới gió mùa lẫn đất than bùn ôn đới / hàn đới. [ 43 ] Các sự kiện cháy được Dự kiến là sẽ trở thành tiếp tục hơn với khí hậu toàn thế giới đang ấm lên và khô hơn. [ 6 ]
Đồn điền cọ dầu[sửa|sửa mã nguồn]
Cọ dầu ngày càng ngày càng tăng vai trò để trở thành một trong những cây cối lớn nhất quốc tế, đã lan rộng ra diện tích quy hoạnh gieo trồng trong những năm qua. So sánh với những nguồn thay thế sửa chữa khác, cọ dầu được coi là nằm trong số những nguồn hiệu suất cao nhất của dầu thực vật và nguyên vật liệu sinh học, chỉ cần 0,26 hecta đất để sản xuất ra 1 tấn dầu. [ 44 ] Vì thế, cọ dầu đã trở thành cây công nghiệp thông dụng tại nhiều vương quốc thu nhập thấp, tạo ra những thời cơ kinh tế tài chính cho những hội đồng dân cư. Với dầu cọ là loại sản phẩm xuất khẩu số 1 tại những vương quốc như Indonesia và Malaysia, nhiều người dân đã tìm thấy thành công xuất sắc kinh tế tài chính trong những đồn điền cọ dầu. Tuy nhiên, đất đai để làm những đồn điền như vậy thường thì lại là những kho dự trữ cacbon đáng kể để thôi thúc những hệ sinh thái đa dạng sinh học. [ 45 ]Các đồn điền cọ dầu đã thay thế sửa chữa phần nhiều những vùng đất than bùn có rừng bao trùm tại Khu vực Đông Nam Á. Theo dòng lịch sử vẻ vang, những khu vực này từng được coi là vùng đất chết, nhưng những ước tính gần đây cho thấy khoảng chừng 12,9 triệu hecta, hay khoảng chừng 47 % đất than bùn ở Khu vực Đông Nam Á, đã bị phá rừng vào năm 2006. [ 46 ] Trong trạng thái tự nhiên của chúng, đất than bùn bị ngập đọng nước, với mức nước ngầm cao, làm cho chúng trở thành loại đất không hiệu suất cao. [ 44 ] Để tạo ra loại đất thích hợp cho đồn điền, những đầm lầy tại khu vực nhiệt đới gió mùa ở Indonesia và Malaysia đã được dọn sạch và tiêu thoát nước .Các rừng đất than bùn được quy đổi để trồng và sản xuất dầu cọ chính là những kho tàng trữ cacbon trên và dưới mặt đất, chứa tối thiểu 42 tỷ tấn cacbon trong đất. [ 46 ] Sự khai thác tận lực đất đai này đã dấy lên nhiều lo lắng về thiên nhiên và môi trường, đó là phát thải khí nhà kính, rủi ro đáng tiếc cháy và giảm đa dạng sinh học. Phát thải khí nhà kính từ cọ dầu trồng trên đất than bùn được ước tính là tương tự từ 12,4 ( tốt nhất ) đến 76,6 tấn CO2 / ha ( xấu nhất ). [ 44 ]
Trong trạng thái tự nhiên của chúng, các vùng đất than bùn có khả năng chống cháy. Tiêu thoát nước đối với đất than bùn để trồng cọ dầu tạo ra một lớp than bùn khô rất dễ cháy. Do than bùn chứa nhiều cacbon nên cháy xảy ra trên đất than ẩm ướt giải phóng một lượng rất lớn cả cacbon dioxide lẫn khói độc vào không khí. Vì thế, các đám cháy này không chỉ tăng thêm phát thải khí nhà kính mà còn gây ra hàng nghìn ca tử vong mỗi năm.
Sự suy giảm đa dạng sinh học do tàn phá rừng và tiêu thoát nước đã tạo ra một hệ sinh thái dễ tổn thương. Các hệ sinh thái như nhau chịu rủi ro đáng tiếc tăng cao trước những điều kiện kèm theo khí hậu cực đoan và rất ít năng lực hồi sinh từ những vụ cháy .
Quản lý và hồi sinh[sửa|sửa mã nguồn]
Các dự án Bất Động Sản hồi sinh thực thi tại Bắc Mỹ và châu Âu thường tập trung chuyên sâu vào việc tái ẩm hóa đất than bùn và tái sinh thảm thực vật bằng những loài địa phương. Điều này có công dụng giảm bớt giải phóng cacbon trong thời gian ngắn, trước khi sự tăng trưởng của thảm thực vật mới cung ứng đủ nguồn lá rụng để tương hỗ những quy trình hình thành than bùn dài hạn. [ 7 ]Công ước Liên hiệp quốc về Đa dạng sinh học nhằm mục đích tiềm năng coi đất than bùn như là hệ sinh thái quan trọng cần được bảo tồn và bảo vệ. Công ước nhu yếu chính quyền sở tại những cấp có kế hoạch hành vi để bảo tồn và quản trị môi trường tự nhiên đất ngập nước. Đất ngập nước cũng được bảo vệ theo Công ước Ramsar 1971. [ 7 ]
Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]
