Carbon dioxide emission from raised bog surface after peat extraction

• Autorzy: Turbiak J. , Ćwiklińska P. , Duda F.

Identyfikatory

DOI

10.1515/jwld-2017-0089

Warianty tytułu

PL

Emisja ditlenku węgla z powierzchni torfowiska wysokiego po zakończonej eksploatacji torfu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Research on CO₂ emission from a raised bog after completion of peat extraction was performed in 2011– 2013. CO₂ emissions were determined by the chamber method. Twenty years after the termination of peat extraction, the bog surface was almost entirely devoid of plants. CO₂ emission from the bog varied depending on temperature and water conditions and was 418 mg·m^–2·h^–1 on average during the research period. CO₂ losses on the raised bog were on average 19.7 Mg·ha^–1·year^–1 during the research period which corresponded to a carbon loss of 5.37 Mg·ha^–1·year^–1 or mineralisation of 9.6 Mg·ha^–1·year^–1 of organic mass of 56% carbon content. It is possible to reduce organic mass losses and CO₂ emission to the atmosphere from the bog surface after peat extraction has been terminated by reconstruction of initial water conditions, i.e. retaining a high ground water level and restoration of aquatic plant communities.

PL

Badania emisji CO₂ z torfowiska wysokiego po zakończonej eksploatacji torfu prowadzono w latach 2011– 2013. Emisję CO₂ oznaczano metodą komorową. Powierzchnia torfowiska po dwudziestu latach od zakończenia eksploatacji torfu była prawie całkowicie pozbawiona roślin. Emisja CO₂ z torfowiska była zależna od temperatury i warunków wodnych. Wynosiła ona średnio w okresie badań 418 mg·m^–2·h^–1. Straty CO₂ na torfowisku wysokim wynosiły średnio w okresie badań 19,7 Mg·ha^–1·rok^–1, co związane było z ubytkiem 5,37 Mg·ha^–1·rok^–1 węgla lub mineralizacją 9,6 Mg·ha^–1·rok^–1 masy organicznej o zawartości 56% węgla. Ograniczenie strat masy organicznej i emisji CO₂ do atmosfery z powierzchni torfowiska po zakończonej eksploatacji torfu jest możliwe po odtworzeniu pierwotnych warunków wodnych, polegających na utrzymywaniu wysokiego poziomu wody gruntowej oraz restytucji zbiorowisk roślinnych.

Słowa kluczowe

EN

CO2 emission; mineralization; raised bog; total ecosystem respiration

PL

całkowita respiracja ekosystemu; emisja CO2; mineralizacja; torfowisko wysokie

• Wydawca: Wydawnictwo ITP
• Czasopismo: Journal of Water and Land Development
• Rocznik: 2017
• Tom: no. 35
• Strony: 237--242
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Turbiak J.

• Institute of Technology and Life Sciences, Kuyavian-Pomeranian Research Centre, ul. Glinki 60, 85-174 Bydgoszcz

autor

Ćwiklińska P.

• University of Gdańsk, Faculty of Biology, Department of Plant Taxonomy and Nature Conservation, ul. Wita Stwosza 59, 80-308 Gdańsk

autor

Duda F.

• University of Gdańsk, Faculty of Oceanography and Geography, Department of Hydrology, ul. Bażyńskiego 4, 80-952 Gdańsk

Bibliografia

• AERTS R., LUDWIG F. 1997. Water-table changes and nutritional status affect trace gas emissions from laboratory columns of peatland soils. Soil Biology Biochemistry. Vol. 29 (11/12) p. 1691–1698.
• BIENIEK A., ŁACHACZ A. 2010. Rekultywacja gruntów pogórniczych kopalni torfu „Budwity” [Reclamation of postmining areas of the 'Budwity' peat excavation]. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Zielonogórskiego. Nr 137. Inżynieria Środowiska. T. 17 p. 138–150.
• CODGiK 2011. Numeryczny model rzeźby terenu, arkusz: N-33-60-A-c-2-3, N-33-60-A-c-2-1 [Digital elevation model, sheets: N-33-60-A-c-2-3, N-33-60-A-c-2-1]. Warszawa. Centralny Ośrodek Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej.
• DUDA F., JERECZEK-KORZENIEWSKA K., JOKIEL J., WOŹNIAK E. 2016. The influence of forms of peat extraction on present hydrological conditions of Baltic raised bogs. In: Geography in the face of modern world challenges. Ed. G. Chaberek-Karwacka, M. Malinowska. Kraków. Wydaw. LIBRON p. 149–163.
• GDOŚ 2015. Łebskie Bagna PLH220040 – dokumentacja planu zadań ochronnych (PZO) [The Łeba Marshes PLH220040 – documentation of protection tasks project (PZO)] [online]. Warszawa. Generalna Dyrekcja Ochrony Środowiska. [Access 10.01.2017]. Available at: http://pzo.gdos. gov.pl/dokumenty/pzo/item/1719-pzo-lebskie-bagna-plh 220040.html
• GIRARD M., LAVOIE C., THERIAULT M. 2002. The regeneration of highly disturbed ecosystem: a mined peatland in southern Quebec. Ecosystems. Vol. 5 p. 274–288.
• GLIŃSKI J., STĘPNIEWSKI W., ŁABUDA S. 1983. Pobieranie tlenu i wydzielanie dwutlenku węgla w środowisku glebowym [Oxygen uptake and carbon dioxide emission in soil environment]. Problemy Agrofizyki. T. 39. ISSN 0137-6586 pp. 72.
• HERBICHOWA M., ĆWIKLIŃSKA P., SADOWSKA A. 2009. Restytucja roślinności torfowiskowej po przemysłowym wydobyciu torfu – założenia. dotychczasowe doświadczenia i wyniki [Restoration of bog flora in former peat excavation areas: assumptions, previous experience and results]. Przegląd Przyrodniczy. T. 20. Z. 3–4 p. 43–53.
• HERBICHOWA M., PAWLACZYK P., STAŃKO R. 2007. Ochrona wysokich torfowisk bałtyckich na Pomorzu. Doświadczenia i rezultaty projektu LIFE04NAT/PL/000208 PLBALTBOGS [Conservation of the Baltic Raised Bogs in Pomerania, Poland. Experience and results of the LIFE04NAT/PL/000208 PLBALTBOGS Project]. Świebodzin. Wydaw. Klubu Przyrodników. ISBN ISBN 978-83-87846-96-1 pp. 149.
• ILNICKI P. 2002. Torfowiska i torf [Peatlands and peat]. Poznań. Wydaw. AR. ISBN 83-7160-243-X pp. 606.
• IPCC 2013. Supplement to the 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories: Wetlands [online]. [Access 18.01.2017]. Available at: http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/wetlands/pdf/Wetlands_separate_files/WS_Chp2_Drained_Inland_Organic_Soils.pdf
• LIPKA K. 1984. Ocena gospodarcza złóż torfowych w Polsce. W: Gospodarka zasobami przyrody [Economic assessment of peat deposits in Poland. In: Nature resources management]. Ed. S. Kozłowski. PAN Komitet Przestrzennego Zagospodarowania Kraju. Studia. T. 85 p. 56–77.
• LLOYD J., TAYLOR J.A. 1994. On the temperature dependence of soil respiration. Functional Ecology. Vol. 8. No. 3 p. 315–323.
• MALJANEN M., KOMULAINEN V.M., HYTONEN J., MARTIKAINEN P.J., LAINE J. 2004. Carbon dioxide, nitrous oxide and methane dynamics in boreal organic agricultural soils with different soil characteristics. Soil Biology Biochemistry. Vol. 36(11) p. 1801–1808.
• MONEY R.P. 1994. Restoration of lowland raised bogs damaged by peat extraction – with particular emphasis on sphagnum regeneration. Department of Animal and Plant Sciences. University of Sheffield pp. 229.
• MOSIER A.R., MACK L. 1980. Gas-chromatographic system for precise, rapid analysis of nitrous oxide. Soil Science Society of America Journal. Vol. 44 s. 1121‒1123.
• ROCHEFORT L. 2003. North American approach to restoration of Sphagnum dominated peatlands. Wetland Ecology and Management. Vol. 11 p. 3–20.
• SALM J.-O., MADDISON M. TAMMIK S., SOOSAAR K., TRUU J., MANDER Ü. 2012. Emissions of CO2, CH4 and N2O from undisturbed, drained and mined peatlands in Estonia. Hydrobiologia. Vol. 692. Iss. 1 p. 41–55.
• STĘPNIEWSKA Z., PRZYWARA G., BENNICELLI R.P. 2004. Reakcja roślin w warunkach anaerobiozy [Plant response in anaerobic condition]. Acta Agrophisica. Rozprawy i Monografie. Nr 7. Lublin. Instytut Agrofizyki PAN. ISSN 1234-4125 pp. 86.
• SZAJDA J., ŁABĘDZKI L. 2017. Wyznaczanie optymalnego poziomu wody gruntowej na zmeliorowanych użytkach zielonych w zależności od ewapotranspiracji rzeczywistej i rodzaju gleby [Determining optimum groundwater table depth on meliorated grasslands depending on actual evapotranspiration and soil type]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 17. Z. 1(57) p. 115–134.
• TURBIAK J., MIATKOWSKI Z., BOLEWSKI T. 2014. Wpływ warunków wodnych na aktywność respiracyjną gleb pobagiennych bez pokrywy roślinnej [Effect of water condidtions on respiration activity of post-bog soils under the conditions of plant cover lack]. Woda-Środowisko-Obszary Wiejskie. T. 14. Z. 4(48) p. 123–134.
• ZAWADZKI S. 1973. Laboratoryjne oznaczanie zdolności retencyjnych utworów glebowych [Determination of field water capacity of the soil profile on the basis of pF curves]. Wiadomości IMUZ. T. 11. Z. 2 p. 11–31.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).