Ученые из Индии установили, что из-за интенсивной обработки сельскохозяйственные почвы «дышат» активнее, чем лесные, и быстрее теряют углерод. Высокая микробная активность, как показало исследование в штате Трипура, ведет не к оздоровлению земли, а к ускоренной минерализации органики и выбросу углекислого газа в атмосферу.
Группа исследователей под руководством Дипанкара Деба из Университета Трипуры сравнила почвы на четырех типах участков: в естественных смешанных лесах, на плантациях салового дерева, в агролесоводческих системах с ананасами и на неорошаемых полях, которые зависят от муссонных дождей. Чтобы оценить, как землепользование влияет на весь почвенный профиль, пробы брали на глубине до одного метра.
Выяснилось, что на сельхозполях микробная биомасса и интенсивность почвенного дыхания – индикатор активности микроорганизмов – на 25–40% выше, чем в лесах. Кроме того, аграрные почвы оказались теплее, влажнее, плотнее и богаче органическим углеродом и питательными веществами.
Авторы объясняют это особенностями возделывания риса на заливных полях. Сезонные паводки, внесение удобрений, запахивание растительных остатков и регулярная вспашка снабжают микробов избытком легкодоступной органики. Это стимулирует их жизнедеятельность, что ускоряет распад органического вещества и высвобождение CO2. Таким образом, высокая биологическая активность сигнализирует не о накоплении углерода, а о его быстрой потере.
В лесах наблюдается обратная картина. Постоянный приток листового опада и нетронутая корневая система формируют стабильную структуру почвы, которая помогает долгосрочно удерживать углерод. Хотя биологическая активность здесь ниже, углерод накапливается и стабилизируется в глубоких слоях, что более благоприятно для климата.
Промежуточное положение заняли агролесоводческие системы, где выращивание ананасов сочетается с посадкой деревьев. Они сохраняют пористость и структуру, близкие к лесным, но при этом позволяют вести сельское хозяйство. Такой подход исследователи считают устойчивым компромиссом для тропических регионов.
Исследование также показало, что тип землепользования влияет на почву равномерно по всей глубине до метра. Это означает, что оценивать состояние земель только по поверхностному слою некорректно – так можно получить искаженную картину и сделать неверные выводы о накоплении углерода.
Как отмечают авторы, существующие в регионе методы земледелия повышают краткосрочное плодородие, но в долгосрочной перспективе могут истощать почву и усиливать изменение климата. Для разработки устойчивых аграрных стратегий необходимо анализировать состояние всего почвенного профиля.