Са сваким кораком који је подузео, чизме Јона Ницхолса пуцкетале су на тлу испод њега. Своје окружење снимио је на зрнастом снимку мобитела, и упркос влажном, сивом дану, планине Чугач на Аљасци и даље су пружале задивљујуће позадине високим смрекама и ниско растућим грмљем под ногама. Он и двојица колега провалили су се по ивицама Цорсер Бога, влажном мрљу земље 10 миља источно од Кордове, на Аљасци, усамљеном тачком на мапи недалеко од места на коме се 1989. године залегао танкер за нафту Еккон-Валдез.
"На путу смо", рекао је Ницхолс, "кроз мускег меандер."
Мускег је друго име за тресетне мочваре које проучава, а Ницхолс је тог дана 2010. године пролазио кроз лукњу у потрази за основним узорцима како би научио како се формира 12 000 година старо бога. Као палеоеколог и истраживач тресета са Опсерваторије Земље Ламонт-Дохерти са Универзитета Цолумбиа, Ницхолс и даље ради на разумевању како тресет настаје и како може настати - или пропадати - у будућности.
Као други у односу на океане у количини атмосферског угљеника коју складиште, тресетне мочваре су саставни део циклуса угљеника на Земљи. Већина тресета почела је да се формира после последњег леденог доба, пре отприлике 12.000 година, и хиљадама година су били важни резервоари угљеника. Сада, међутим, са планетом загревања и новим временским обрасцима, будућност тресетних мочвара доведена је у питање, укључујући колико брзо би могли почети да испуштају сав свој складиштени угљен у облику угљен-диоксида.
Према тренутним проценама, око три процента земаљске површине планете је дано тресетинама. Ипак, упркос важности тресета у Земљиној емисији угљеника, научници и даље испуњавају основне детаље о овим стаништима, укључујући и места где су, колико дубока су и колико угљеника садрже.
Највећи трактати тресета постоје у хладним, непрестано влажним местима попут Аљаске, северне Европе и Сибира. Али значајни налази су такође пронађени у јужној Африци, Аргентини, Бразилу и југоисточној Азији. До почетка 20. века, научници су сматрали да су тропи сувише топли - па је биљни материјал пребрзо трошио инсекте и микробе - да би сакрио травњаке.
Ипак, научници их стално проналазе. Истраживачи су открили мочварску мочвару величине Енглеске у сливу реке Конго 2014. године. А друга студија из 2014. описала је тресетиште величине 13.500 квадратних километара на једној од притока реке Амазоније у Перуу, која садржи око 3, 4 милијарде тона угљеника.
Тресетне мочваре, још један израз за тресетна подручја, су влажне, високо киселе и готово без кисика. Ови услови значе да разградња успорава и пузе. Остаци биљака, животиња и људи који падају у тресетине могу се савршено очувати стотинама, ако не и хиљадама година. Угљен садржан у тим некоћ живећим организмима је заробљен, полако сахрањен и одвојен од атмосфере током миленијума.
Али шта би се догодило ако би се те залихе угљеника укинуле? Сада се научници морају суочити са хитном загонетком иако тек почињу одговарати на питања о обиљу и дистрибуцији тресета.
„Они су кључна подручја за складиштење угљика“, каже Марцел Силвиус, климатско паметни специјалиста за кориштење земљишта са Ветландс Интернатионал. "Ако се према њима лоше опходимо, исушимо их и ископамо, они постају главни димњаци од угљеника."
Временске бомбе?
На Аљасци, као и на већини северних географских ширина, топљење пермафроста и промена оборинских киша прети тресетним мочварама. Али у тропима је већ у току другачија врста брзог развијања - и ненамерног - експеримента.
Када би се сав угљен у тресетним површинама нагло испарио, отприлике 550 до 650 милијарди тона угљен-диоксида би се вратило у атмосферу - отприлике двоструко више од количине која је додата од почетка индустријске револуције. С обзиром да тресетине садрже од 15 до 30 процената светских складишта угљеника, њихов потенцијал за нагло загревање планете тешко да се може умањити.
„Због сталног одлагања угљен-диоксида, [тресетине] заправо хладе климу, “ каже Рене Доммаин, стручњак за тропску тресету из Националног музеја природне историје Смитхсониан. Ако су тресетине престале да складиште угљен диоксид, нема говора о дугорочним утицајима на животну средину.
Потпуно, истовремено уништавање тресетишта у свету мало је вероватно. Али 14 процената светске залихе тресета - око 71 милијарди тона угљеника - складиштено у тропским тресетињима југоисточне Азије и даље стоји укочено.
У Малезији и Индонезији, тресетишта тресета постоје под густим низијским шумама које су у последњих неколико деценија стално очишћене и исушене за пољопривреду. Како се дрвећа уклањају, а тресетна површина исушује, наслаге почињу ослобађати угљеник на неколико различитих начина.
Када је тресет изложен ваздуху, почиње се разградити, што ослобађа угљен диоксид у атмосферу. Тресет се такође може опрати дуж вештачких канала који испуштају воду, носећи своје залихе угљеника далеко низводно. Суви тресет се такође лако запали, често неконтролисано гори или тиња дубоко у слојевима лежишта попут ватре из угљеног шава. Ти понављани пожари убацују пепео и друге честице у ваздух, стварајући забринутости за јавно здравље попут респираторних проблема и подстичући евакуацију по областима у којима се јављају.
Од 2010. године, 20 процената шума тресетних мочвара на Малезијском полуострву и острвима Суматра и Борнео очишћено је за плантаже афричких уља палми или за узгој багрема (који се користи за производњу целулозе за папир и друге дрвне производе.) Папуе Нове Гвинеје, која поседује 12 до 14 милиона хектара нетакнуте шуме тресета, само 12 милиона хектара шума тресетне мочваре остаје у индонезијском архипелагу.
Према садашњој стопи уништења, преостале шуме изван Брунеја, где су шуме добро очуване, биће у потпуности искоријењене до 2030. године, каже Доммаин.
Према идеалним условима, нетакнути тропска тресетишта могу да складиште до тоне угљен-диоксида по јутру годишње. Али због деструктивне пољопривредне праксе и нових колебања временских образаца, тресетна подручја југоисточне Азије годишње губе око 22 до 31 тоне угљен-диоксида по хектару. То је више од 20 пута више него што ове површине натапају годишње.
Током последње две деценије, емисија угљен-диоксида из исушених и деградираних шума мочварних мочвара у Малезији и Индонезији се више него удвостручила, крећући се са 240 милиона тона 1990. године на 570 милиона тона 2010. године, каже Доммаин. Планира објавити ову анализу у књизи касније ове године.
Утврђивање скривених предмеморија
Велики део несигурности у истраживању тресета произилази из чињенице да научници не знају у потпуности обим резервата тресета на планети. Тресета су релативно мала, широко разбацана и тешко их је наћи. Тако је већи део раног 20. века много тога што се знало о резервама тресета широм света произашло из писмених опажања истраживача природе, који су пролазили кроз удаљена подручја описујући нове пејзаже и откривајући непознате врсте.
Од тада, нови сателитски снимци и анализе, подаци о стајаћим површинским водама, преиспитивање старих мапа и више научних експедиција попунили су много празнина у нашем знању о томе где постоје тресетине. Али има још пуно тога за научити.
На основу крпице података обједињених из много различитих извора, научници мисле како имају добре процене колико тресета је тамо, каже Цолумбиа'с Ницхолс. Али много нашег знања о локацији тресетних површина заснива се на екстраполацији, објашњава он, а само је ограничена количина тих процена верификована земаљским проценама.
"Колико је тресета велико је питање на које још увек покушавамо да се решимо", каже Ницхолс.
Део проблема је и географија. Трговине тресета обично су немогуће удаљена, непријатељска места. На Аљаском је Цорсер Бог, на пример, доступан само авионом или бродом. На северним географским ширинама, људи се једноставно нису упустили ни у један део подручја где се формира тресет. А у тропима су, иако има доста људи, историјски избегавали мочварне мочваре. Ова подручја су сиромашна хранљивим материјама и неподобна су за пољопривреду.
Друго питање је да иако су површинске границе тресетишта добро дефинисане, његова дубина често није тачна. Сателити и радар који продире кроз земљу могу се видети само тако доље - познато је да неке мочваре у Ирској и Њемачкој имају дубину од 50 стопа, далеко више од капацитета веслачких сателита за мјерење. Дакле, узимање језгара остаје најбољи начин да се утврди дубина тресета.
За научнике који проучавају травњаке то није тако једноставно као што се чини. Они морају свакодневно извлачити сву своју опрему за узимање узорака и мјерења са сувог, удаљеног бивака. Али једном када истраживачи стигну на лице места, они неће моћи предуго стајати, иначе ће почети тонети.
"Ако узмете језгро тресета и осушите је, 90 процената узорка се састоји од воде", каже Доммаин. „Ходање по тресетишту толико је близу колико ћете стићи до Исуса, јер у суштини ходите по води.“
Шума мочварне мочваре Ментангаи, централни Калимантан (Фото: Марцел Силвиус, Ветландс Интернатионал) 
Одељак деградиране и спаљене тресетне мочваре у централном Калимантану служи за пилот подручје палудокултуре у априлу 2009. (Фото: Марцел Силвиус, Ветландс Интернатионал) 
Шума тресетне мочваре гори у Палангка Раиа, Борнео у септембру 2015. (Фото: Бјорн Ваугхн) 
Обадиах Копцхак (лево) и постдокторски истраживач Цхрис Мои врше мерења дубине на Цорсер Богу на Аљасци. Када извиђају могућа налазишта тресета, истраживачи врше прелиминарна мерења дубине урањањем металне шипке у мочвар. (Фотографија љубазношћу Јон Ницхолс) 
Истраживачи пажљиво екструдирају узорак свеже тресетине у београдским тресетима у Брунеју, дубоким скоро 15 стопа и стара од 2800 година. 
Преглед језгре тресета показује како мртва биљна материја постаје густо сабијена током више хиљада година током којих се накупља. (Фотографија љубазношћу Јон Ницхолс) Скицирање нових приказа
На терену је поступак утврђивања физичког обима угљених резерви тресетних мочвара спор и често фрустрирајући процес. У тропским тресетним шумама - где слојеви обухватају цело дрвеће, корење и други дрвени материјал - чак и специјализовани назубљени уређаји који се користе за вађење узорака језгара за проучавање понекад не продиру веома далеко. На добар дан, истраживачи би могли да извуку један узорак.
Мерење брзине размене гаса или флукса између тресетних мочвара и атмосфере је друга техника коју научници користе како би проучили како се та подручја понашају.
Алек Цобб, научник за истраживање са Сингапур-МИТ Савезом за истраживање и технологију (СМАРТ), користи разне технике за мерење прилива угљеника из поремећених и нетакнутих тресета мочвара на острву Борнео. Са неколико торњева скеле - од којих се једна уздиже 213 метра изнад шумског дна како би очистила високу крову дрвећа Схореа албида - инструменти мере брзину ветра, температуру и брзину размене угљен-диоксида, метана и азот-оксида између атмосфере и екосистема испод . Цобб и његове колеге надају се да ће им њихово надгледање пружити боље разумевање како промене у водном систему утичу на тресетне шуме и на који се начин у складу са тим мијења и кретање угљеником.
„Једна ствар која је изазовна је да се много угљеника транспортује [из тресетних мочвара] у подземне воде“, објашњава Цобб. Органска материја у води претвара течност у боју јаког чаја, одакле потичу реке црне воде, каже он. "Та вода може да чини 10 до 20 процената укупног тока угљеника који долази из деградираног тресета."
Потпуно разумевање обима складишта угљеника тресета и начина на који се понашају мочваре остаје ван домашаја. Дакле, способност да се предвиди њихово понашање, као и како би се њихов допринос глобалном циклусу угљеника могао уклопити у шири климатски модел, остаје неухватљив циљ.
Предвиђање будућности тресета
Како се клима загрева, тресетна подручја могу ићи на један од два начина ако се препусте сопственим уређајима. Проширење распона биљака значи да би се акумулација тресета могла повећати, очувајући ове површине као утонуће угљеника. Или загревање узрокује флуктуације падавина које узрокују деградацију тресета у изворе угљеника. Неће сваки тресетњак реаговати на загревање на исти начин, па су истраживачима потребни рачунарски модели како би сагледали све могућности.
Моделирање омогућава научницима да приближе функције травњака на подручјима где никада нису вршена мерења на терену. Прецизно симулирање понашања тресетишта омогућило би истраживачима да процене токове угљеника и гасова са ефектом стаклене баште, а да не покушавају да посете свако лежиште тресета у пољу.
Но, истраживачима су потребни подаци за изградњу тачних модела, а досад прикупљени подаци нису ни приближно свеобухватни за употребу у симулацијама великих размјера. „Подаци без модела су хаос, али модели без података су фантазија“, каже Стеве Фролкинг, биогеохемичар са Универзитета у Нев Хампсхиреу који развија рачунарске моделе о томе како резерве тресета реагују на природне и људске поремећаје.
Климатски модели истовремено гледају мале делове подручја; Решетке ћелије модела високе резолуције су величине око 62 квадратне миље. Али ово је још увек превелика област да би се тачно проучавало понашање тресета.
Друго питање је да свака тресетна мочвара има карактеристичне карактеристике протока воде које су у великој мери зависне од локализованих фактора попут топографије и вегетације. Попут заморних лептира, свака тресетна мочвара је посебна, а стварање рачунарског модела који представља њихово понашање од стране помало опажања тла доводи до огромних одступања када се примене на глобалном нивоу.
„Тамо где су или како међусобно делују није део детаља у овим моделима“, каже Фролкинг. „А за тресет то има велики утицај на његову хидрологију. Када радите у скали од 100 километара и покушавате да моделирате водостај до неколико центиметара, постаје заиста, заиста тешко. "
Трећи проблем је време. Тресета се развијају миленијима, док већина климатских модела делује вековима, каже Тхомас Клеинен, моделар глобалног циклуса угљеника на Институту за метеорологију Мак Планцк. То отежава закључивање услова за развој тресета у будућности.
Да бисте заиста могли да интегрирате тресетине у глобалне моделе угљеника и климе, потребне су свеобухватније мапе, као и више података о врстама биљака унутар сваког тресетњака, где се и како акумулира вода, као и о дубини наслага.
Сателитски подаци су корисни, као и мапе направљене са подацима прикупљеним од беспилотних летелица, али свако има своја ограничења. Сателити не могу продријети далеко изнад густе вегетације џунгле или у земљу. И док су мале земље попут Брунеја пресликале све своје тресетне мочварне шуме помоћу ЛиДАР-а - ласерског система постављеног на авион који може између осталог да направи детаљне топографске или вегетацијске мапе - раширене нације везане за новац попут Индонезије вероватно неће следити.
Повратак Плима
Док се научници покушавају прикупити више података и сакупити глобалне климатске моделе који укључују тачне приказе тресета, улажу се напори да се смањи стопа уништења тресета југоисточне Азије.
Индонезијска агенција за обнову тресетине, састављена почетком 2016. године, има за циљ да у наредних пет година обнови 4, 9 милиона хектара деградираног тресетинског подручја уредјивањем његове употребе. Агенција ће каталогизирати канале који су већ прокопани кроз тресетишта, посредовати права коришћења шума и подизати свест код локалних становника о предностима очувања мочварних мочвара. Норвешка влада и Америчка агенција за међународни развој (УСАИД) посветили су укупно 114 милиона долара уложеним напорима Индонезије.
Индонежански председник Јоко Видодо издао је такође декрет крајем прошле године о забрани чишћења било којег новог тресетишта, иако су већ постојала локална ограничења. Силвиус из Ветландс Интернатионал-а је скептичан да ће забрана деловати, посебно пошто је Индонезија поставила циљ да удвостручи производњу палминог уља до 2020. Иако су пољопривредно подручје од последњег уточишта, шуме тресетних мочвара су једина преостала земља доступно за узгој.
А уз широко распрострањено сиромаштво у том подручју, Смитхсониан-ов Доммаин додаје да је очекивање да ће регион одустати од уносног профита од палминог уља сличан захтеву Саудијске Арабије да престане са пумпањем нафте.
"Људским акцијама управља краткорочни профит, а не оно што се дешава у 10, 50 или чак 100 година", примећује Доммаин. „Тешко је уочити да ће доћи до масивне промене у овом економском фокусу.“
Међутим, како су слаба тресетишта која загрљују малезијску и индонежанску обалу исушена како би направила места за плантаже, на крају ће потонути испод разине мора. То би их могло трајно поплавити, а земљу би учинило неприкладном за било коју пољопривреду.
Међутим, постоје начини за очување тих станишта и њихово коришћење за узгој усева. Наранџе, ратана, чај и палма саго су примери за око 200 усева који се могу узгајати у тресетној мочвари. Неке компаније покушавају да развију разне орахе од илипе, из Схореа стеноптера која воли мочваре, са побољшаним уродима . Употребљен као замена за какао маслац у чоколади или у кремама за кожу и косу, иллипе може једног дана помоћи у програмима за „ревитализацију“ исушених и разграђених тресетних мочвара.
"Индонезијска влада сада види да исцрпљена шема земљишта користи невоље", каже Силвиус. "Морат ће их добровољно обуставити, или ће га природа постепено обуставити када све изгуби."
