Частые пожары и сельское хозяйство ведут к деградации почв в южной Амазонии

Частые лесные пожары и расширение сельскохозяйственных угодий ухудшают здоровье почв в южной части бразильской Амазонии. Это наносит долгосрочный ущерб запасам углерода (C) и азота (N), а также общей функциональности экосистемных почв. Таковы результаты исследования, проведенного учеными из Бразилии, США и Великобритании на исследовательской станции Тангуро, расположенной в зоне перехода между дождевым лесом Амазонии и Серрадо (саванноподобный биом), в так называемой «Арке обезлесения» Амазонии.

«Мы говорим о пожаре, который не является естественным. В "Арке обезлесения" рекордные пожары — результат сочетания расширения сельского хозяйства и животноводства, деградации соседних естественных лесов и продолжительных засух, вызванных изменением климата — и все это обусловлено деятельностью человека», — говорит ведущий автор исследования Марио Лукас Медейрос Навал.

Исследование, опубликованное в журнале CATENA, проанализировало влияние преобразования лесов в сельхозугодья и частоты пожаров на органическое вещество почвы, а также на различные физические и химические показатели здоровья почв. Ученые сравнили четыре сценария: нетронутый лес, лес, сжигаемый ежегодно, лес, сжигаемый раз в три года, и территория, преобразованная в сельское хозяйство по системе нулевой обработки почвы с севооборотом.

«Наши результаты показывают снижение запасов углерода в почве на 17% при ежегодном сжигании, на 19% — при сжигании раз в три года и на 38% — при преобразовании в сельхозугодья», — сообщает Навал. «Даже когда сельское хозяйство применяет хорошие практики, такие как севооборот и покровные культуры, оно все равно приводит к более серьезным потерям почвенного углерода, чем пожары в естественных лесах».

Исследование проводилось на экспериментальной территории площадью 150 гектаров, управляемой Институтом экологических исследований Амазонии (IPAM). «Важный аспект исследования в том, что мы оценивали почвы через девять лет после последнего пожара. Даже с учетом времени на восстановление леса запасы углерода и азота все еще были значительно снижены», — отмечает Навал.

По его словам, эти потери подрывают ключевые свойства почв, учитывая множество преимуществ органического вещества для различных показателей ее здоровья. «Например, наши результаты показывают, что при сокращении запасов углерода теряется значительная часть емкости катионного обмена [CEC, один из способов измерения способности почвы удерживать питательные вещества]», — поясняет исследователь.

Исследование также показало, что потеря общего углерода — суммы углерода, запасенного в надземной биомассе и в почве — достигла 33% при ежегодном сжигании и 48% при сжигании раз в три года.

«В отличие от Серрадо, где огонь естественен для экосистемы и играет экологическую роль, в Амазонии мы говорим об элементе, который является экзогенным и вызван изменениями в землепользовании, а не естественным горением. Сжигание амазонского дождевого леса означает вмешательство в среду, не адаптированную к огню», — резюмирует Навал.

Авторы рекомендуют внедрять политику, сдерживающую расширение сельскохозяйственных границ, предотвращающую лесные пожары и способствующую внедрению более биоразнообразных агросистем, таких как агролесоводство. Эти практики позволяют запасать значительные объемы углерода, что критически важно для глобальной климатической стабильности, и поддерживать здоровье почв Амазонии.

«Поиск альтернатив традиционной модели сельскохозяйственного производства необходим не только для сохранения окружающей среды, путем предотвращения новых пожаров, но и для обеспечения продовольственной безопасности населения», — объясняет один из координаторов исследования Плинио Барбоза де Камарго.

Работа является частью международного проекта Amazon PyroCarbon, который изучает последствия пожаров в разных регионах Амазонии.