Plantarea arborilor în zonele aride din Sudan a modificat solul în moduri care au devenit mai evidente pe măsură ce plantațiile au îmbătrânit. Acacia senegal a acumulat treptat mai mult carbon organic și a îmbunătățit capacitatea solului de a reține apa pentru plante.
Un studiu din 2018 a comparat plantații de vârste diferite cu pajiști din apropiere, în două locații din Sudan.
În ciuda îmbunătățirilor observate în cazul arborilor mai bătrâni, pajiștile păstrau în continuare mai multă umiditate în sol, ceea ce arată că plantarea unui număr mai mare de arbori nu face întotdeauna ca solurile din regiunile aride să devină mai umede.
› Vezi galeria foto ‹
Ce s-a întâmplat cu carbonul din sol pe măsură ce plantațiile de Acacia senegal au îmbătrânit
Studiul a analizat două locații din statul North Kordofan. Una dintre acestea a fost rezervația forestieră El Demokeya, un sit experimental folosit pentru cercetări privind producția de gumă arabică, iar cealaltă a fost pădurea El Hemaira, administrată de fermieri pentru producția de gumă arabică.
Cercetătorii au analizat plantații de Acacia senegal de vârste diferite și le-au comparat cu pajiștile din apropiere. Plantațiile includeau suprafețe mai tinere și arborete mult mai vechi, ceea ce le-a permis cercetătorilor să observe modul în care schimbările s-au dezvoltat în timp, în loc să trateze toate suprafețele plantate ca fiind identice.
Unul dintre cele mai clare tipare a fost observat în cazul carbonului organic din sol, folosit adesea ca indicator al materiei organice din sol. Studiul a constatat că nivelurile de carbon au crescut odată cu vârsta plantațiilor.
Deși cantitatea totală de carbon a rămas redusă, plantațiile mai vechi au acumulat mai mult carbon decât pajiștile.
Acest lucru a fost important deoarece carbonul din sol poate influența cantitatea de apă pe care solul o poate reține. Pe măsură ce plantațiile au îmbătrânit și cantitatea de carbon din sol a crescut, solul și-a dezvoltat o capacitate mai mare de a reține apa care putea fi folosită de plante.
Plantațiile mai vechi aveau în continuare mai puțină umiditate în sol
Creșterea capacității solului de a reține apa nu a însemnat că plantațiile conțineau efectiv mai multă apă decât pajiștile. Măsurătorile efectuate de cercetători au arătat că umiditatea solului era mai ridicată în pajiști.
Studiul a măsurat umiditatea solului în 2011 și 2012 și a constatat că aceasta creștea odată cu vârsta plantațiilor. Acest lucru urma același tipar general observat în cazul carbonului organic din sol și al capacității solului de a furniza apă disponibilă plantelor.
Prin urmare, plantațiile mai vechi se comportau mai bine decât cele tinere în ceea ce privește reținerea apei în sol.
Cu toate acestea, chiar și după această îmbunătățire, pajiștile au rămas mai umede. Cercetătorii au asociat această diferență cu modul în care apa se deplasa prin cele două tipuri de teren.
Arborii folosesc apa prin evapotranspirație, adică pierderea combinată a apei din sol și a apei din plante către atmosferă. Plantațiile aveau o evapotranspirație mai mare decât pajiștile, ceea ce înseamnă că o cantitate mai mare din apa disponibilă era utilizată sau returnată în atmosferă.
În schimb, pajiștile aveau o evapotranspirație mai redusă. Acest lucru le ajuta să mențină o umiditate mai ridicată în sol și permitea, de asemenea, unei cantități mai mari de apă să se deplaseze în profunzimea solului sub formă de drenaj.
Cum au modificat plantațiile modul în care se deplasa apa de ploaie
Studiul nu a constatat că plantarea arborilor reduce pur și simplu cantitatea de apă disponibilă în sistemul solului. În schimb, rezultatele au arătat că plantațiile modificau modul în care se deplasa apa de ploaie după ce ajungea la sol.
În comparație cu pajiștile, plantațiile de Acacia produceau mai puțin scurgere de suprafață. O cantitate mai mare de apă de ploaie pătrundea în sol prin infiltrare, ceea ce înseamnă că apa putea trece mai eficient de la suprafață în interiorul solului.
Aceasta a fost o diferență importantă deoarece regiunile aride primesc cantități limitate și adesea neregulate de precipitații. Păstrarea unei cantități mai mari de apă în sol, în loc ca aceasta să se scurgă la suprafață, poate reduce pierderile imediate de apă.
În același timp, plantațiile aveau o evapotranspirație mai ridicată. O cantitate mai mare de apă pătrundea în sol, dar o proporție mai mare era ulterior utilizată de vegetație și returnată în atmosferă.
Prin urmare, modelarea bilanțului hidric realizată în cadrul studiului a indicat un drenaj mai redus și o umiditate totală mai mică a solului în plantații.
Rezultatele demonstrează că infiltrarea, luată singură, nu determină câtă umiditate rămâne în sol.
Pajiștile au rămas mai eficiente în păstrarea umidității din sol
Umiditatea mai ridicată a solului observată în pajiști a fost una dintre cele mai importante constatări ale studiului. Rezultatul a pus sub semnul întrebării așteptarea că o creștere a acoperirii cu arbori ar duce în mod necesar la o cantitate mai mare de apă disponibilă în sol.
Cercetătorii se așteptau ca o biomasă și o acoperire mai mare cu arbori, împreună cu creșterea cantității de carbon din sol, să reducă scurgerea de suprafață și să îmbunătățească infiltrarea, cantitatea de apă disponibilă plantelor și umiditatea solului.
Unele dintre aceste schimbări așteptate au avut loc. Plantațiile mai vechi aveau un nivel mai ridicat de carbon în sol, o capacitate mai mare de a furniza apă și o scurgere de suprafață mai redusă.
Totuși, măsurătorile au arătat că pajiștile păstrau în continuare mai multă umiditate. Diferența era asociată în mare parte cu evapotranspirația mai redusă a pajiștilor.
Umiditatea mai ridicată a solului din pajiști a dus, de asemenea, la un drenaj mai mare în comparație cu plantațiile.
Acest lucru înseamnă că solurile mai umede ale pajiștilor nu erau neapărat o dovadă că în ele pătrundea mai multă apă de ploaie. În schimb, o cantitate mai mică de apă era eliminată, ceea ce lăsa mai multă umiditate în sol.
Cercetătorii au subliniat necesitatea de a privi dincolo de un singur indicator atunci când sunt evaluate plantațiile din regiunile aride. Succesul plantării arborilor în zonele aride nu poate fi evaluat doar în funcție de cantitatea de vegetație care crește sau de cantitatea de carbon care se acumulează.
Disponibilitatea apei rămâne o componentă separată și importantă a acestei imagini.