Ett nytt sätt att ta pulsen på koldioxidutsläppen kan hjälpa till att spåra hur den industriella utvecklingen av torvmarker bidrar till klimatförändringarna, samt mäta deras återhämtning när utvecklingen tar slut.

I en ny artikel publicerad i tidskriften Vetenskapliga rapporter , ett team av forskare under ledning av University of Glasgow diskuterar hur de har använt kol-14-datering för att för första gången fastställa åldern för koldioxid som släpps ut från torvmarker.

Forskarna övervakade koldioxidutsläpp från torvmarker i Malaysias North Selangor Peat Swamp Forest (i Selangor State, nära Kuala Lumpur) och en etablerad oljepalmplantage i södra Selangor under en femdagarsperiod under landets torrperiod.

Torvmarker, som består av delvis förmultnade växter och annat organiskt material som ackumulerats under tusentals år, är "kolsänkor" som fångar och håller kvar ruttnande växtmaterial.

När torvmarker störs, som de är i Malaysia genom avverkning och produktion av palmolja, kolet de lagrar kan släppas ut i floder. Även om processen genom vilken torvmarker släpper ut kol i floder är välkänd, forskargruppen var angelägna om att se om dessa floder sedan släpper ut gammalt torvmarkskol till atmosfären som gas. Bevis på äldre kolutsläpp kan signalera att gammalt kol släpps ut i atmosfären, och som inte längre lagras skulle bidra till klimatförändringar.

Att göra så, de samlade in prover av koldioxid som frigjordes från vattnet som dränerades från torvmarken och förde dem tillbaka för analys vid Scottish Universities Environmental Research Center (SUERC) i East Kilbride.

SUERC-teamet mätte nivåerna av en radioisotop av kol som kallas kol-14 i varje prov. Nivån av radioaktivt sönderfall i dessa prover gör det möjligt för forskare att exakt bestämma åldern på varje prov.

Professor Susan Waldron, vid University of Glasgows School of Geographical and Earth Sciences, är tidningens huvudförfattare. Prof Waldron sa:"Vi var angelägna om att avgöra om vi kunde använda kol-14-datering för att mäta pulsen av kolcykeln på båda torvmarksplatserna.

"Skulle det vara en äldre och långsammare kolpuls, från de tusentals år av kol som finns i torven, eller en kortare och snabbare, från växtmaterial som avsatts på torvens yta de senaste åren?

"Vi valde just dessa platser i Malaysia eftersom de båda hade använts för ett antal olika ändamål under de senaste decennierna, vilket gav oss chansen att samla in prover från torvmarker med olika grader av störning."

Deras analys visade i de mer försämrade, industriellt exploaterade områden kol, som tidigare hade fångats under de senaste sjuhundra åren släpptes – ett tecken på att torvmarkens historiska kolförråd höll på att förloras i atmosfären.

Dock, deras forskning avslöjade också att på en skogsplats där avverkningen hade upphört för 30 år sedan och hade lämnats för att växa igen, gammalt kol avgasades inte, antyder att återvinning av en mer naturlig kolcykel är möjlig.

Professor Waldron tillade:"Att använda kol-14-datering som denna kan ge naturvårdare och markförvaltare en djupare förståelse för effekten som utvecklingsarbete har på torvmarker. Det kan leda till mer informerat beslutsfattande, hjälpa till att balansera markförvaltning för ekonomisk utveckling mot deras inverkan på miljön och deras bidrag till klimatförändringen. Även om denna forskning var i Malaysia innebär de vetenskapliga principerna att tekniken är överförbar till andra torvmarker globalt.

"Det finns fortfarande massor av ytterligare forskning för oss att göra, inklusive att försöka fastställa mer exakt när torvmarker börjar fånga kol igen efter att ha blivit störda, vilket kommer att vidga den potentiella användningen av detta verktyg för att ta pulsen på torvmarker."

Dr. Stephanie Evers från Liverpool John Moores University är en av tidningens medförfattare. Dr Evers sa:"Trots att torvmarker är globalt betydande kolförråd, deras dränering och omställning till jordbruk leder till att miljontals ton kol går förlorade årligen på grund av nedbrytning, bränder och spolas ut i dräneringsvatten. Som sådan, deras återställande är oerhört viktigt för att mildra klimatförändringarna. Ändå finns det fortfarande stora luckor i förståelsen av de bästa metoderna för att återställa webbplatser och hur lång tid denna process tar.

"Utveckling av ett verktyg som kan ge bevis på både nivån av nedbrytning och där återställande av kollagringsfunktionen har skett kommer att hjälpa till med bevarandedesign, förvaltning och bevis på områden i behov av större ingripande."