Avskogning misstänks ha bidragit till den mystiska kollapsen av Maya -civilisationen mer än 1, 000 år sedan. En ny studie visar att skogsröjningen också decimerade kolreservoarer i de tropiska markerna i halvön Yucatan, långt efter att gamla städer övergavs och skogarna växte tillbaka.

Resultaten, publicerad i tidningen Naturgeovetenskap , understryka hur viktig jord och vår behandling av dem kan vara för att bestämma framtida nivåer av växthusgaser i planetens atmosfär.

Maya började jordbruket runt 4, För 000 år sedan, och spridningen av jordbruk och byggande av städer ledde så småningom till omfattande avskogning och jorderosion, tidigare forskning har visat. Det som är mest förvånande i den nya studien är att jordarna i regionen inte har återhämtat sig helt när kolen sjunker in under ett årtusende av skogsplantering, säger McGill University geokemist Peter Douglas, huvudförfattare till det nya papperet.

Ekosystemet 'fundamentalt förändrat'

"När du går till det här området idag, mycket av det ser ut som tätt, gammaldags regnskog, "säger Douglas, en biträdande professor i jord- och planetvetenskap vid McGill. "Men när du tittar på markens kollagring, det verkar som att ekosystemet förändrades i grunden och aldrig återgick till sitt ursprungliga tillstånd. "

Jord är ett av de största förråd av kol på jorden, som innehåller minst dubbelt så mycket kol som dagens atmosfär. Ändå har forskare väldigt lite förståelse för hur jordens kolreservoarer förändras i tidsperioder som är längre än ett decennium eller så. Den nya studien, tillsammans med annan nyligen publicerad forskning, föreslår att dessa reservoarer kan förändras dramatiskt i tidsperioder som sträcker sig över århundraden eller till och med årtusenden.

För att undersöka dessa långsiktiga effekter, Douglas och hans medförfattare undersökte sedimentkärnor extraherade från botten av tre sjöar i Maya-låglandet i södra Mexiko och Guatemala. Forskarna använde mätningar av radiokol, en isotop som förfaller med tiden, för att bestämma åldern för molekyler som kallas växtvax, som vanligtvis lagras i jord under lång tid eftersom de fastnar vid mineraler. De jämförde sedan vaxmolekylernas ålder med växtfossilernas ålder som deponerats med sedimenten.

Teamet - som inkluderade forskare från Yale University, ETH Zürich, University of Florida och University of Wisconsin-Superior-fann att när den gamla Mayan började avskoga landskapet, åldersskillnaden mellan fossilerna och växtvaxen gick från att vara mycket stor till mycket liten. Detta innebär att kol lagrades i jord under mycket kortare perioder.

Projektet härrörde från forskning som Douglas hade gjort för flera år sedan som doktorand. student på Yale, använda växtvaxmolekyler för att spåra tidigare klimatförändringar som påverkade de gamla Mayaerna. På samma gång, arbete av andra forskare indikerade att dessa molekyler var ett bra spårämne för förändringar i jordkolreservoarer. "Att sätta ihop dessa saker, vi insåg att det fanns en viktig datauppsättning här relaterad till gammal avskogning till förändringar i markens kolreservoarer, "Förklarar Douglas.

Skyddar gamla tropiska skogar

"Detta ger en annan anledning-att lägga till en lång lista-för att skydda de återstående områdena av tropiska skogar i världen, "Säger Douglas." Det kan också få konsekvenser för hur vi utformar saker som koldioxidkompensationer, som ofta innebär återplantning men inte helt tar hänsyn till den långsiktiga lagringen av kol. "(Koldioxidkompensationer gör det möjligt för företag eller individer att kompensera sina växthusgasutsläpp genom att köpa krediter från miljöprojekt, som trädplantering.)

Tekniken som forskarna använde har utvecklats först nyligen. Under de kommande åren, "Det skulle vara bra att analysera tropiska skogar i andra regioner i världen för att se om samma mönster dyker upp - och för att se om tidigare mänsklig avskogning och jordbruk hade en inverkan på jordens kolreservoarer globalt, "Douglas säger." Jag är också mycket intresserad av att tillämpa denna teknik på permafrostregioner i Kanada för att se vad som hände med kol som lagrats i permafrost under tidigare perioder av klimatförändringar. "