En ny studie visar att betydande mängder koldioxid släpptes ut under det senaste årtusendet på grund av odling av grödor på torvmarker på norra halvklotet.

Endast ungefär hälften av det kol som frigjordes genom omvandlingen av torv till åkermark kompenserades av kontinuerligt kolupptag i naturliga nordliga torvmarker.

Torvmarker är en typ av våtmark som lagrar mer organiskt kol än någon annan typ av markekosystem i världen.

På grund av vattensjuka förhållanden, Dött växtmaterial sönderfaller inte helt och kol ackumuleras i torvmarker under tusentals år.

Därför, naturliga torvmarker hjälper till att kyla klimatet genom att fånga upp koldioxid (CO ₂ ) från atmosfären genom fotosyntes och infångning av kol i jordar.

Dock, konstgjord dränering av torvmarker för jordbruk luftar jorden och förstärker sönderfallet av organiskt material, snabbt släppa ut kol i atmosfären.

Torvmarker är en saknad del av kolcykelns pussel; lite är känt om hur mycket kol som har frigjorts på grund av dränering och omvandling av torvmark till åkermark under jordbrukets historiska utbredning, och om den roll som odlade torvmarker kontra naturliga torvmarker.

Den nya internationella studien, ledd av INRAE ​​och LSCE, och inklusive University of Exeter, kvantifierad CO ₂ flöden i naturliga och odlade torvmarker mellan 850 och 2010.

Studien ger de första detaljerade uppskattningarna av historiska kolförluster från odlade nordliga torvmarker.

"Vi införlivade torvmarkens hydrologiska och kolprocesser i en processbaserad landytemodell, " sa Chunjing Qiu som utvecklade modellen och designade studien, och arbetade på Institut National de de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (INRAE) och Laboratory for Sciences of Climate and Environment (LSCE) i Frankrike.

"Denna modell är en av de första som simulerar naturlig torvmark och omvandlingen av torvmark till åkermark och resulterande CO ₂ utsläpp.

"Vi tittade också på hur koldioxidutsläppen i odlade torvmarker varierar med tiden efter omvandlingen.

"Hög CO ₂ utsläpp kan ske efter den första dräneringen av torvmark, men då, emissionshastigheterna minskar med tiden på grund av utarmning av labilt kol och ökande motstridighet av det återstående materialet."

Professor Angela Gallego-Sala, från Exeters Global Systems Institute, sa:"Denna studie visar hur mycket kol som går förlorat om du dränerar torvmarker, som vi har gjort på många torvmarker i Europa, men det påminner oss också om hur viktigt det är att se till att vi sköter torvmarker på rätt sätt."

Studien visar att odlade torvmarker i norr släppte ut 72 miljarder ton kol under 850-2010, och 40 miljarder ton under perioden 1750-2010.

Enligt författarna, detta indikerar att historiska CO ₂ utsläppen till följd av förändringar i markanvändningen är större än vad som tidigare beräknats.

Det innebär också en underskattning av det historiska kolupptaget av terrestra ekosystem om koldioxidutsläpp från odlade torvmarker ignoreras.

"Koldioxidutsläpp från dränering av torvmarker är en källa till oro för nationella växthusgasbudgetar och framtida utsläppsbanor, " sa Philippe Ciais från LSCE, som tillsammans med Chunjing Qiu ledde studien.

"Dock, vi har bara ett fåtal observationer, och torvmarkens dränering och odling beaktas inte uttryckligen av bokföringsmodeller och dynamiska globala vegetationsmodeller som används för att beräkna den årliga koldioxidbudgeten.

"Utsläpp från odlade torvmarker har utelämnats i tidigare globala koldioxidutvärderingar.

"Vår studie ger nya och viktiga konsekvenser för en bättre förståelse av den globala koldioxidbudgeten."

Pappret, publiceras i tidskriften Vetenskapens framsteg , har titeln:"Stora historiska koldioxidutsläpp från odlade norra torvmarker."