"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF6755
ETF6755 "Laukapõhjade kerkimise tähtsus turba lagunemise intensiivistumises, laugaste arengus ja soode süsinikubilansis (1.01.2006−31.12.2008)", Edgar Karofeld, Tartu Ülikool, Bioloogia-geograafiateaduskond, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
ETF6755
Laukapõhjade kerkimise tähtsus turba lagunemise intensiivistumises, laugaste arengus ja soode süsinikubilansis
The role of bog pool bottom erosion on the acceleration of peat decomposition, development of pools and carbon balance of mires
1.01.2006
31.12.2008
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogia601 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt100,0
AsutusRollPeriood
Tartu Ülikool, Bioloogia-geograafiateaduskondkoordinaator01.01.2006−31.12.2007
Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskondkoordinaator01.01.2008−31.12.2008
PerioodSumma
01.01.2006−31.12.2006133 200,00 EEK (8 513,03 EUR)
01.01.2007−31.12.2007136 560,00 EEK (8 727,77 EUR)
01.01.2008−31.12.2008136 560,00 EEK (8 727,77 EUR)
25 968,57 EUR

Suurima prognoositava temperatuuritõusuga boreaalse tsooni soodes on turbana akumuleritud 120-450 Gt süsinikku. Settõttu võivad muutused soode süsiniku sidumise, akumuleerimise ja eraldumise tasakaalus oluliselt muuta maailma kasvuhoonegaaside bilanssi. Kui turbalasundi peamiseses osas - katotelmis on anaeroobsed lagunemisprotsessid väga aeglased ja stabiilsed, siis rabalaugastes võivad need temperatuuri tõustes oluliselt kiireneda. Temperatuuri tõustes kuni 15 kraadini hakkavad lagunemisprotsessid lauka põhjas intensiivistuma ning eraldunud lagugaasid (peamiselt metaan) täidavad turbapoorid ja muudavad turba erikaalu väiksemaks kuni lauka põhi või sellest väljarebitud turbatükid tõusevad lauka pinnale, kus märksa kõrgema temperatuuri tõttu võrreldes lauka põhjaga hakkab turvas mineraliseeruma märksa kiiremini ning sellega kaasneb lagugaaside eraldumise suurenemine. Selline protsess võib omada olulist rolli nii laugaste arengus kui ka soode süsinikubilansis. Uurimuse põhieesmärgiks on: • välja selgitada laukapõhjade kerkimise ja laskumise ajalis-ruumiline dünaamika ning seos lauka parameetrite, veetemperatuuri ja lauka põhjas lasuva turba liigiga, • väli- ning laboratoorsete uuringutega teha kindlaks, millist tähtsust laukapõhjade kerkimine võib omada turba lagunemisprotsesside eeldatavas intensiivistumises laugastes, • hinnata süsiniku kao suurus üleskerkinud laukapõhjade turbast ning • teha kindlaks, millist rolli uuritav protsess omab laugaste sügavamaks muutumisel ning arengus tervikuna. Hüpoteesi kohaselt muutub temperatuuri tõustes laukapõhjade kerkimine veelgi sagedase-maks ja kestvamaks ning kõrgema temperatuuriga lauka pinnakihtidesse kerkinud turvas mineraliseerub kiiremini kui lauka põhjakihtides, mistõttu suureneb süsinikugaaside (eelkõige metaani) eraldumine rabast ja muutub nende süsinikubilanss.
The mires of the boreal zone with the largest predicted temperature increases contain 120-450 Gt of carbon as peat. Therefore, changes in the balance between carbon fixation, storage and release may change fundamentally the global greenhouse gas budget. Increased temperatures in the main part of peat deposit – the catotelm – may cause acceleration of peat decomposition, which is usually very slow and stable. When temperatures at the bottom of bog pools increase to 15 degrees the decomposition processes and the release of methane increase sharply. Increased gas volume will decrease peat density leading to increased buoyancy. Should peat elasticity be exceeded, peat masses will rise from the pool bottom to the surface water layers, where – due to the much higher temperatures compared to the pool bottom – peat mineralization and release of decomposition gases will increase significantly. This process may play an important role in pool development and in the carbon balance of mires. The main aims of the study are: • To elucidate the spatio-temporal dynamics of pool bottom rise and descent in relation with pool parameters, water temperature and peat type in pool bottom, • To reveal with field and laboratory experiments which role the presumed acceleration of peat decomposition caused by pool bottom rise may have in pools, • To quantify the carbon loss from raised pool bottoms and peat blocks, and • To understand the role of these processes in pool deepening and their development. We hypothesise that predicted temperature rises will cause the uplifting of pool bottoms to become even more common and last for longer periods. Therefore, decomposition of peat uplifted from cooler bottom to warmer surface layers will accelerate causing increased emissions of carbon gases (especially methane) and changes to bog carbon balance.