Torvmarker är ett av de mest värdefulla markbundna ekosystemen i vår kamp mot klimatförändringar. Dessa djupa lager av delvis sönderfallna växter och annat organiskt material är tiotusentals år gamla.

Globalt sett torvmarken täcker mer än tre miljoner kvadratkilometer, och innehåller mer än 550 gigaton kol - mer än någon annan typ av markbaserade ekosystem, inklusive skogar. Faktiskt, en kvadratmeter norra torvmarker innehåller fem gånger mängden kol som en kvadratmeter av Amazons tropiska skog.

Tyvärr, torvmarker har kraftigt utnyttjats och skadats. De har tappats, omvandlas till jordbruksfält och bränns eller bryts för tillgång till naturresurser.

Men FN:s miljöprogram leder Global Peatlands Initiative till spets för en samordnad insats för att rädda torvmarker, hjälper till att hålla den globala medeltemperaturökningen under 2C över förindustriella nivåer. Genom försök och fel, torvforskare som jag hittar de bästa sätten att återföra torvmarkerna till ett funktionellt tillstånd efter att de har störts av olje- och gasaktivitet.

Vad är torvmarker?

Torvmarker är våtmarker som kännetecknas av den tjocka ackumuleringen av torv (mer än 40 centimeter enligt den kanadensiska definitionen) på grund av en obalans mellan växternas tillväxt och sönderdelning av mikroorganismer under vattentäta förhållanden.

Avlägsnandet av koldioxid från atmosfären och lagring i torv har haft en kylande effekt på det globala klimatet under de senaste 10, 000 år. Om allt detta lagrade kol släpptes, det skulle mer än fördubbla den nuvarande atmosfäriska koldioxidkoncentrationen (till mer än 800 delar per miljon), ett scenario med katastrofala konsekvenser för mänsklig civilisation och naturliga ekosystem.

Tyvärr, torvmarker har kraftigt utnyttjats och skadats. Omkring 15 procent av det globala torvmarken har tappats genom diken, bidrar redan till 5,6 procent av de globala koldioxidutsläppen (1,3 gigaton). Naturliga störningar som skogsbränder utgör också allvarliga hot mot torvmarkernas hälsa och lagrat kols stabilitet.

Kanada är utrustat med världens näst största område med torvmarker, varav majoriteten finns i de boreala och sub-arktiska regionerna. Ändå mänskliga aktiviteter, som skogsbruk, jordbruk och resursutvinning, och naturliga störningar, inklusive ökad temperatur och brandfrekvens, hotar deras hälsa och stabilitet.

Till exempel, vintervägar och seismiska linjer som skapats för resursutforskning är omfattande över den boreala skogen, vilket leder till försvinnande av permafrost, fragmentering av livsmiljöer i skogsmark och minskning av befolkningen, och en sju procents ökning av Kanadas årliga metanutsläpp från förändrad markanvändning.

Bryofyter:En keystone -art av boreala torvmarker

I Kanada, de boreala torvmarkerna domineras av bryofyter, en grupp små, forntida markväxter, vars betydelse för torvmarker ofta förbises. Några av de viktigaste bryofyterna, allmänt känd som "torvmossa" eller "svart smuts, "tillhör Sphagnum, keystone -släktet av boreala torvmarker.

Bryofyter bildar markytorna i torvmarker, producera växtvävnader som är svåra att bryta ner och släpper ut kemikalier som bromsar mikrobiella aktiviteter som producerar viktiga växthusgaser inklusive metan och koldioxid. Över tid, bryofytornas obrutna växtmaterial utgör huvuddelen av torv.

Restaurering av torvmark:Lärande av naturen

Restaurering av borealt torvmark är ett relativt nytt arbetsfält med de tidiga försöken som utvecklades för trädgårdsodlingar i Québec och Ontario i slutet av 1990 -talet. I Alberta, restaureringen av torvmark som störs av olje- och gasverksamhet har förlitat sig på försök-och-fel-tillvägagångssätt med varierande och begränsad framgång.

En av nyckelfrågorna är bristen på förståelse för bryofyter och det felplacerade fokuset på träd. Det har funnits en tendens att introducera träd genom plantering som en restaureringsmetod och att använda etableringen av en trädkrona som ett mått på framgång. Men dessa metoder är bäst lämpade för skogsområden i skogsområden.

Tillvägagångssättet ignorerar det faktum att boreala torvmarker formas av markskiktet bryofyter. Utan keystone bryophytes, viktiga torvfunktioner kommer inte tillbaka.

Genom att studera fossila register över torvväxtfragment, pollen och sporer, forskare har kunnat rekonstruera utvecklingen och successionen av boreala torvmarker över tid. Många av Albertas torvmarker bildades genom en process som kallas "paludifiering, "direkt etablering och bildande av torv i områden som tidigare upptogs av skogsvegetation på mineraljord. Majoriteten av Albertas boreala torvmarker började bildas genom paludifiering runt 8, 000 år sedan.

När klimatet blev svalt och markfuktigheten ökade, Sphagnumossor expanderar långsamt till skogsområden. Så småningom, tillväxten och expansionen av mossor ledde till de olika typer av torvmarker vi nu ser.

I Nordamerika, blockera dräneringsdiken och införa levande mosfragment med sporer, frön och rötter, har restaurerat Sphagnum-mossdominerade trädgårdsfält torv i östra Kanada. Denna metod är känd som mossskiktöverföringsteknik (MLTT).

I Alberta, begränsade fältförsök har visat att återvunna industriområden (t.ex. en tidigare olje- och gasbrunnskudde på plats) kan stödja utvecklingen av torvmossor när lämpliga markförhållanden har fastställts.

Givarmossmaterial kan samlas in från närliggande vintervägar och seismiska linjer. I samtliga fall, introduktionen av givarmossfragment var avgörande för framgången med att återställa torvväxter.

Framgångsrik tillväxt av keystone -mossor kan säkerställa att kritiska torvmarkfunktioner återkommer med tiden. Andra växter kommer att utvecklas samtidigt från frön och rötter i givarmaterialet. Träd kommer att etablera sig naturligt eller genom plantering.

När det gäller restaurering av torvmarker, vi bör byta fokus från träd och kapellslutning till att främja utvecklingen av en matta av bryofyter i markskikt. Vi måste lära oss att använda dessa små men viktiga växter till vår fördel i vår kamp mot klimatförändringar.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.