Turbăriile sunt ecosisteme care stochează cantități imense de carbon

Privite de la distanță, turbăriile pot părea întinderi monotone de mușchi, apă și vegetație joasă. Nu au spectaculozitatea pădurilor tropicale și nici diversitatea vizibilă a unei pajiști înflorite. Cu toate acestea, sub suprafața lor aparent modestă se ascunde unul dintre cele mai importante depozite naturale de carbon ale planetei.

Secretul acestor ecosisteme se află într-o combinație neobișnuită de condiții: apă din abundență, aciditate ridicată, creșterea lentă a plantelor și descompunerea incompletă a materiei organice. În timp, resturile vegetale se acumulează și formează turba, un material bogat în carbon care poate păstra urmele vegetației și ale mediului de acum mii de ani.

Un articol publicat de The Scientist la 18 octombrie 2026 prezintă un studiu internațional care contribuie la explicarea unui aspect mai puțin cunoscut al acestui proces: cum influențează chimia suprafeței mușchilor de turbă capacitatea lor de a fixa carbonul prin fotosinteză. Studiul, publicat în revista New Phytologist, sugerează că particularitățile microscopice ale acestor plante joacă un rol important în funcționarea turbăriilor.

De ce sunt turbăriile atât de importante pentru clima planetei?

Turbăriile sunt ecosisteme în care resturile vegetale se acumulează mai repede decât se descompun complet. Ele se întâlnesc în numeroase regiuni ale lumii, de la peisajele reci din nordul Europei și Americii de Nord până la zonele tropicale din Asia de Sud-Est.

Deși ocupă numai aproximativ 3% din suprafața terestră, turbăriile au o influență disproporționat de mare asupra ciclului global al carbonului. Importanța lor nu provine doar din cantitatea de dioxid de carbon absorbită de plante într-un anumit an, ci mai ales din capacitatea ecosistemului de a păstra carbonul în sol pentru perioade foarte lungi.

Într-o pădure, carbonul este stocat în trunchiuri, ramuri, rădăcini și sol. Când arborii mor, o parte din această materie organică se descompune, iar carbonul revine în atmosferă sub formă de dioxid de carbon sau, în anumite condiții, de metan.

Într-o turbărie, situația este diferită. Solul saturat cu apă limitează disponibilitatea oxigenului, iar aciditatea și alte caracteristici ale mediului încetinesc activitatea multor organisme responsabile de descompunere. Resturile vegetale nu dispar complet, ci se acumulează treptat, contribuind la formarea unui depozit de materie organică.

Acest proces se desfășoară lent, dar efectele sale se adună de-a lungul secolelor și mileniilor. Carbonul captat de plante poate rămâne astfel în turbă mult mai mult decât ar rămâne în multe alte componente ale vegetației.

Trebuie făcută însă o distincție importantă: un depozit mare de carbon nu înseamnă automat că ecosistemul absoarbe anual mai mult CO₂ decât orice alt tip de vegetație. Capacitatea de stocare pe termen lung și rata anuală de captare sunt două proprietăți diferite.

Mușchii Sphagnum: inginerii discreți ai turbăriilor

În centrul multor turbării se află mușchii din genul Sphagnum. Aceste plante mici au o influență mult mai mare asupra mediului decât ar sugera dimensiunile lor. | Foto: NATURESCOT

Mușchii Sphagnum pot reține cantități mari de apă, unele specii fiind capabile să absoarbă de peste 20 de ori propria masă în apă, potrivit articolului din The Scientist. Pe măsură ce se dezvoltă, ei contribuie la menținerea unui mediu umed și la modificarea proprietăților chimice ale acestuia. În anumite condiții, acumularea lor poate ridica nivelul suprafeței turbăriei și poate favoriza extinderea habitatului pe care îl formează.

Acest rol le-a adus statutul de ingineri ai ecosistemelor: organisme care nu doar se adaptează la mediul în care trăiesc, ci îl modifică și creează condiții favorabile propriei dezvoltări.

Însă există o problemă fiziologică interesantă. Spre deosebire de majoritatea plantelor vasculare, care utilizează stomatele pentru schimburile gazoase, mușchii nu dispun de același sistem de reglare a schimbului de gaze. Dioxidul de carbon ajunge la suprafețele lor fotosintetice în principal prin difuzie.

Într-un mediu saturat cu apă, acest lucru poate reprezenta un dezavantaj. Difuzia dioxidului de carbon prin apă este mult mai lentă decât prin aer, ceea ce limitează accesul la materia primă necesară fotosintezei.

Cum reușesc atunci acești mușchi să contribuie atât de mult la acumularea carbonului în turbării? Pentru a răspunde, cercetătorii au investigat o proprietate care nu fusese studiată suficient în acest context: chimia suprafeței celulelor lor.

Chimia microscopică a frunzelor influențează captarea carbonului

Studiul prezentat de The Scientist a fost realizat de o echipă internațională de cercetători, care a analizat relația dintre chimia suprafeței celulare, fotosinteză și asimilarea dioxidului de carbon la mușchii Sphagnum. Cercetătorii au examinat 20 de specii din acest gen. Pentru a caracteriza grupările chimice funcționale de la suprafața celulelor, au utilizat titrarea acido-bazică. Au efectuat, de asemenea, măsurători ale schimburilor gazoase și au comparat răspunsurile plantelor în condiții diferite de pH.

Rezultatele au evidențiat o asociere între densitatea anumitor grupări chimice reactive și capacitatea plantelor de a fixa CO₂. În special, suprafețele celulare cu densități mai mari de grupări carboxil și fosforil au fost asociate cu o capacitate mai bună de fixare a dioxidului de carbon. Aceste grupări sunt implicate în proprietățile chimice ale suprafeței celulare și în interacțiunile cu ionii din mediul înconjurător.

Descoperirea este importantă deoarece sugerează că performanța fotosintetică a mușchilor nu depinde numai de cantitatea de lumină disponibilă sau de condițiile generale ale habitatului. Contează și caracteristicile chimice ale suprafeței prin care planta interacționează cu mediul.

Cu toate acestea, este important să interpretăm corect rezultatele. Asocierea dintre densitatea grupărilor chimice și fixarea carbonului nu demonstrează, de una singură, că aceste grupări explică integral capacitatea turbăriilor de a acumula cantități mari de carbon. Stocarea pe termen lung depinde și de producția de biomasă, de condițiile hidrologice, de descompunere și de numeroși alți factori ecologici.

Studiul contribuie, așadar, la explicarea unui mecanism fiziologic relevant, fără a reduce întregul proces de formare a turbei la o singură proprietate chimică.

Nu toate speciile de Sphagnum reacționează la fel

Un alt rezultat interesant al studiului este că speciile analizate nu au avut același răspuns în condiții diferite de aciditate. De exemplu, Sphagnum palustre, o specie cu o toleranță ecologică relativ largă, a prezentat o fotosinteză și o asimilare a CO₂ stabile în intervalul de pH investigat. Alte specii au avut răspunsuri mai dependente de condițiile chimice ale mediului.

Această diferență sugerează că unele specii ar putea fi mai bine adaptate decât altele la schimbările condițiilor locale. Într-un context în care temperaturile, regimul precipitațiilor și nivelul apei se modifică, înțelegerea acestor variații ar putea ajuta la anticiparea modului în care turbăriile vor răspunde schimbărilor climatice.

Totuși, toleranța observată în condițiile experimentale nu trebuie confundată cu rezistența demonstrată la încălzirea globală. Un răspuns stabil la diferite valori ale pH-ului nu garantează că o specie va continua să funcționeze la fel de bine în condiții de secetă, temperaturi ridicate sau modificări ale disponibilității nutrienților.

Studiul oferă însă un punct de plecare pentru identificarea speciilor ale căror caracteristici fiziologice ar putea fi utile în conservarea și restaurarea turbăriilor.

Mai mult, autorii au constatat că exemplarele cultivate în laborator și clonele lor păstrează caracteristicile chimice ale suprafeței celulare întâlnite la plantele recoltate din natură. Această observație sugerează că propagarea controlată a anumitor specii ar putea avea aplicații în proiectele viitoare de restaurare. Eficiența unor asemenea intervenții trebuie însă verificată în condiții naturale.

Când un depozit de carbon devine o sursă de emisii

Capacitatea turbăriilor de a păstra carbonul timp de mii de ani este remarcabilă, dar nu reprezintă o garanție permanentă. Atunci când aceste ecosisteme sunt drenate, degradate sau exploatate, condițiile care au favorizat acumularea turbei se pot schimba. Expunerea materiei organice la oxigen accelerează descompunerea, iar carbonul stocat poate reveni în atmosferă sub formă de gaze cu efect de seră.

Exploatarea industrială a turbei agravează problema. Turba acumulată în perioade foarte lungi este extrasă pentru diferite utilizări, inclusiv în horticultură și agricultură, iar arderea sa poate elibera carbonul stocat în atmosferă într-un interval scurt.

Schimbările climatice adaugă un risc suplimentar. Temperaturile mai ridicate și perioadele de secetă pot favoriza uscarea anumitor turbării, accelerând descompunerea materiei organice și reducând capacitatea ecosistemelor de a păstra carbonul. În acest fel, încălzirea poate contribui la eliberarea carbonului, care amplifică, la rândul său, încălzirea. Este un exemplu de buclă de reacție pozitivă: o schimbare inițială favorizează un proces care intensifică schimbarea respectivă.

O analiză publicată în 2026 în revista Global Change Biology subliniază importanța acestei probleme și incertitudinile care persistă în estimarea stocurilor globale de carbon din turbării. Autorii arată că ecosistemele intacte continuă să sechestreze carbon, în timp ce turbăriile degradate pot deveni surse importante de emisii.

Prin urmare, protejarea turbăriilor nu înseamnă doar conservarea unor habitate umede. Înseamnă și evitarea eliberării unei părți din carbonul acumulat în sol de-a lungul unor perioade foarte lungi.

Poate ajuta noua descoperire la restaurarea turbăriilor?

Înțelegerea modului în care mușchii Sphagnum fixează carbonul ar putea îmbunătăți strategiile de conservare a acestor ecosisteme. Dacă anumite specii prezintă o capacitate mai bună de asimilare a CO₂ într-un interval larg de condiții chimice, ele ar putea deveni candidate interesante pentru programele de restaurare. Cultivarea controlată a mușchilor și reintroducerea lor în habitate degradate reprezintă direcții pe care cercetătorii le pot investiga în continuare.

Totuși, restaurarea unei turbării nu se rezumă la plantarea unor mușchi cu performanțe fotosintetice bune. Este necesară refacerea condițiilor ecologice care permit acumularea turbei, în special a regimului hidrologic. Fără un nivel adecvat al apei și fără reducerea proceselor de degradare, chiar și plantele capabile să fixeze eficient carbonul nu vor garanta formarea unui depozit stabil pe termen lung.

Descoperirile recente ar putea contribui la alegerea speciilor potrivite și la îmbunătățirea modelelor prin care oamenii de știință estimează răspunsul turbăriilor la schimbările climatice. Dar, pentru a transforma aceste rezultate în soluții practice, sunt necesare studii suplimentare care să evalueze performanța speciilor în teren, supraviețuirea lor și efectul asupra bilanțului de carbon al întregului ecosistem.

În această etapă, studiul oferă mai ales o explicație mai precisă a relației dintre chimia suprafeței celulare și fotosinteză, nu o metodă deja validată pentru captarea suplimentară a carbonului la scară industrială.