Dengan setiap langkah yang diambilnya, sepasang kasut Jon Nichols di tanah di bawahnya. Dia mencatatkan persekitarannya dengan video telefon bimbit, dan walaupun hari yang lembap, abu-abu, Gunung Alaska Chugach masih menyediakan latar belakang yang menakjubkan untuk semangat tinggi dan penimbunan rendah di kakinya. Dia dan dua rakannya melencong ke arah pinggir Corser Bog, sebuah tanah lembap yang lembap 10 kilometer di sebelah timur Cordova, Alaska, sebuah titik kesepian di peta tidak jauh dari tempat kapal minyak Exxon-Valdez berlanggar pada tahun 1989.
"Pada kita berlari, " kata Nichols, "melalui muskeg merayap."
Muskeg adalah nama lain untuk tanah rimba gambut yang dia belajar, dan Nichols telah menyumbat melalui kotoran hari itu pada tahun 2010 dalam mencari sampel teras untuk mengetahui bagaimana rawa berusia 12, 000 tahun itu terbentuk. Sebagai penyelidik paleoecologist dan gambut dengan Balai Cerap Bumi Lamont-Doherty di Universiti Columbia, Nichols masih berfungsi untuk memahami bagaimana tanah gambut berasal dan bagaimana ia boleh membentuk atau membusuk di masa depan.
Kedua hanya untuk lautan dalam jumlah karbon atmosfer yang mereka simpan, rawa gambut adalah penting untuk kitaran karbon Bumi. Kebanyakan gambut mula dibentuk selepas zaman ais terakhir, kira-kira 12, 000 tahun lalu, dan selama beribu tahun, mereka telah menjadi takungan karbon penting. Sekarang, dengan planet pemanasan dan corak cuaca baru, masa depan tanah gambut telah dipersoalkan, termasuk berapa cepat mereka boleh melepaskan semua karbon tersimpan mereka dalam bentuk karbon dioksida.
Kira-kira tiga peratus daripada permukaan terestrial planet itu diberikan kepada tanah gambut, menurut anggaran semasa. Namun, walaupun pentingnya gambut dalam kitaran karbon Bumi, saintis masih mengisi butir-butir asas tentang habitat ini, termasuk di mana mereka berada, sejauh mana mereka pergi dan berapa karbon yang mereka pegang.
Kawasan gambut terbesar terdapat di tempat-tempat yang sejuk dan lembap seperti Alaska, Eropah utara dan Siberia. Tetapi deposit yang besar juga terdapat di selatan Afrika, Argentina, Brazil dan Asia Tenggara. Sehingga awal abad ke-20, saintis berpendapat bahawa kawasan tropika terlalu hangat dan bahan tanaman jatuh terlalu cepat oleh serangga dan mikrob-untuk pelabuhan gambut.
Para saintis terus mencari mereka, walaupun. Penyelidik menemui paya gambut saiz England di lembangan Sungai Congo pada tahun 2014. Dan satu lagi kajian 2014 menyifatkan tanah gambut seluas 13, 500 meter persegi di salah satu sungai Amazon di Peru yang memegang anggaran 3.4 bilion tan karbon.
Tanah gambut, istilah lain untuk tanah gambut, basah, sangat berasid dan hampir tidak ada oksigen. Keadaan ini bermakna penguraian melambatkan untuk merangkak. Sisa tumbuhan, haiwan dan manusia yang jatuh ke dalam tanah gambut boleh diletakkan dengan sempurna untuk beratus-ratus, jika tidak beribu-ribu tahun. Karbon yang terkandung di dalam organisma yang pernah hidup ini terperangkap, perlahan dikebumikan dan diasingkan dari atmosfera selama ribuan tahun.
Tetapi apa yang akan berlaku jika rizab karbon ini dihapuskan? Ia adalah teka-teki yang mendesak para saintis kini harus menghadapi walaupun mereka baru mulai menjawab soalan tentang kelimpahan dan pengedaran gambut.
"Mereka adalah bidang utama untuk simpanan karbon, " kata Marcel Silvius, pakar penggunaan tanah yang cerdas iklim dengan Wetlands International. "Jika kita memperlakukan mereka dengan teruk, mengalirkannya dan menggali mereka, mereka menjadi cerobong karbon utama."
Bom Masa Ticking?
Di Alaska, dan juga di seluruh lintang utara, permafrost mencair dan corak hujan beralih mengancam kerahan gambut. Tetapi di kawasan tropika, percubaan-percubaan-percubaan-percubaan yang berbeza-beza sudah berlalu.
Jika semua karbon di tanah gambut dunia tiba-tiba menguap, kira-kira 550 hingga 650 bilion tan karbon dioksida akan mencurahkan kembali ke atmosfera-kira-kira dua kali ganda jumlah yang telah ditambah sejak permulaan Revolusi Perindustrian. Memandangkan tanah gambut mengandungi antara 15 hingga 30 peratus daripada kedai karbon di dunia, potensi mereka untuk tiba-tiba memanaskan dunia tidak dapat dikurangkan.
"Kerana penghamburan karbon dioksida yang berterusan, [lahan gambut] sebenarnya menyejukkan iklim, " kata René Dommain, ahli gambut tropika dengan Muzium Sejarah Alam Nasional Smithsonian. Sekiranya tanah gambut berhenti menyimpan karbon dioksida, tidak ada kesan sampingan kepada alam sekitar jangka panjang.
Jumlahnya, kemusnahan tanah gambut secara serentak tidak mungkin. Tetapi 14 peratus daripada stok karbon gambut di dunia - kira-kira 71 bilion tan karbon yang tersimpan di tanah gambut tropika di Asia Tenggara berdiri di atas jurang.
Di Malaysia dan Indonesia, deposit gambut wujud di bawah hutan dataran rendah tebal yang telah dibersihkan dan dikeringkan selama beberapa dekad yang lalu untuk pertanian. Apabila pokok-pokok dikeluarkan dan tanah gambut kering, deposit mula melepaskan karbon dalam beberapa cara yang berbeza.
Apabila gambut terdedah kepada udara, ia mula mengurai, yang melepaskan karbon dioksida ke atmosfera. Gambut juga boleh dicuci di sepanjang saluran buatan manusia yang mengalirkan air, membawa kedai-kedai karbonnya jauh ke hilir. Gambut kering mudah terbakar juga, sering membakar tidak terkendali atau membara mendalam dalam lapisan deposit seperti api jahitan arang batu. Kebakaran berulang ini mengepam abu dan partikel lain ke udara, mewujudkan kebimbangan kesihatan awam seperti isu pernafasan dan memacu pemindahan ke seluruh kawasan di mana ia berlaku.
Setakat tahun 2010, 20 peratus daripada hutan paya gambut di Semenanjung Malaysia dan pulau-pulau Sumatera dan Borneo telah dibersihkan untuk ladang kelapa sawit Afrika atau menanam akasia (yang digunakan untuk menghasilkan pulpa untuk kertas dan produk kayu lain.) Di luar Papua New Guinea, yang memegang hutan gambut murni seluas 12 hingga 14 juta ekar, hanya 12 juta ekar hutan paya gambut yang tinggal di kepulauan Indonesia.
Pada kadar pemusnahan semasa, hutan yang tinggal di luar Brunei, di mana hutan dipelihara dengan baik, akan dibasmi sepenuhnya menjelang 2030, kata Dommain.
Di bawah keadaan yang ideal, katanya, gambut tropika yang utuh boleh menyimpan sehingga satu tan karbon dioksida per ekar setahun. Tetapi kerana amalan pertanian yang merosakkan dan perubahan baru dalam corak cuaca, gambut di Asia Tenggara kehilangan kira-kira 22 hingga 31 tan karbon dioksida setiap ekar setiap tahun. Itulah lebih daripada 20 kali apa kawasan ini menyerap setiap tahun.
Dalam tempoh dua dekad yang lalu, pelepasan karbon dioksida daripada hutan paya gambut yang direndam dan terdegradasi di Malaysia dan Indonesia lebih daripada dua kali ganda, daripada 240 juta tan pada tahun 1990 kepada 570 juta tan pada tahun 2010, kata Dommain. Beliau bercadang untuk menerbitkan analisis ini dalam sebuah buku di akhir tahun ini.
Memetikan Cache Tersembunyi
Kebanyakan ketidakpastian dalam penyelidikan gambut berpunca daripada fakta bahawa para saintis tidak mengetahui sepenuhnya sejauh mana rizab gambut planet itu. Tanah gambut agak kecil, bertebaran dan sukar dicari. Oleh itu, bagi sebahagian besar abad ke-20, kebanyakan dari apa yang diketahui mengenai rizab gambut di seluruh dunia datang dari pemerhatian tertulis penggiat alam semula jadi yang mengembara melalui kawasan terpencil yang menggambarkan landskap baru dan menemui spesies yang tidak diketahui.
Sejak itu, imej dan analisa satelit baru, data mengenai permukaan air berdiri, pemeriksaan semula peta lama dan ekspedisi saintifik telah banyak mengisi jurang dalam pengetahuan kita di mana tanah gambut wujud. Tetapi masih banyak lagi yang perlu dibacanya.
Berdasarkan data serpihan data bersama-sama dari banyak sumber yang berbeza, saintis berpendapat bahawa mereka mempunyai anggaran yang baik tentang berapa banyak gambut di sana, kata Nichols dari Columbia. Tetapi banyak pengetahuan kita mengenai lokasi tanah gambut adalah berdasarkan ekstrapolasi, dia menerangkan, dan hanya jumlah anggaran yang terhad yang telah disahkan oleh penilaian berdasarkan tanah.
"Berapa banyak gambut yang ada adalah soalan besar yang kita masih cuba untuk mendapatkan pegangan, " kata Nichols.
Sebahagian daripada masalah itu adalah geografi. Kedai-kedai gambut cenderung menjadi tempat yang jauh, bermusuhan. Sebagai contoh, Corser Bog Alaska boleh diakses hanya dengan pesawat atau bot. Di garis lintang utara, manusia semata-mata tidak meneroka dalam mana-mana nombor ke dalam kawasan di mana bentuk gambut. Dan di kawasan tropika, walaupun terdapat banyak orang, mereka telah mengelakkan sejarah paya gambut. Kawasan-kawasan ini adalah miskin dan kurang sesuai untuk pertanian.
Isu lain ialah walaupun sempadan permukaan tanah gambut cenderung jelas, selalunya kedalamannya tidak. Satelit dan radar penembusan tanah hanya dapat dilihat sejauh ini - sesetengah rawa di Ireland dan Jerman diketahui 50 kaki jauh, jauh melebihi kapasiti satelit mengarahkan untuk mengukur. Oleh itu mengambil teras adalah satu-satunya cara terbaik untuk menentukan kedalaman rawa gambut.
Bagi para saintis yang mempelajari tanah gambut, itu tidak semudah itu. Mereka mesti mengangkut semua peralatan mereka untuk mengambil sampel dan pengukuran dari bivouac yang kering dan jauh setiap hari. Tetapi apabila para penyelidik mendapat tapak, mereka tidak dapat bertahan terlalu lama jika tidak, mereka mula tenggelam.
"Jika anda mengambil teras gambut dan mengeringkannya, 90 peratus sampel mengandungi air, " kata Dommain. "Berjalan di tanah gambut sela anda akan sampai kepada Yesus, kerana anda pada dasarnya berjalan di atas air."
Mentangai hutan paya gambut, pusat Kalimantan (Gambar oleh Marcel Silvius, Wetlands International) 
Satu bahagian rawa gambut terdegradasi dan terbakar di tengah Kalimantan berfungsi sebagai kawasan perintis paludikultur pada bulan April 2009. (Foto oleh Marcel Silvius, Wetlands International) 
Hutan gambut gambut terbakar di Palangka Raya, Borneo pada September 2015. (Foto oleh Björn Vaughn) 
Obadiah Kopchak (kiri) dan penyelidik postdoctoral Chris Moy mengambil pengukuran mendalam di Corser Bog di Alaska. Apabila mengimbas untuk laman web gambut mungkin, penyelidik melakukan pengukuran kedalaman awal dengan menjunam batang logam ke dalam rawa. (Photo courtesy Jon Nichols) 
Penyelidik dengan teliti melepaskan sampel teras gambut segar di tanah gambut Belait Brunei, yang berusia hampir 15 kaki dan berusia 2, 800 tahun. 
Pengimbasan teras gambut memperlihatkan bagaimana bahan tumbuhan mati menjadi padat padat sepanjang beribu-ribu tahun di mana ia berkumpul. (Photo courtesy Jon Nichols) Lakarkan Paparan Baru
Di lapangan, proses menentukan tahap fizikal rizab karbon paya gambut adalah proses perlahan dan kerap mengecewakan. Di dalam hutan gambut tropika - di mana lapisan termasuk pokok, akar dan bahan berkayu lain-walaupun alat bergerigi khusus yang digunakan untuk mengeluarkan sampel teras untuk kajian kadang-kadang gagal menembus jauh. Pada hari yang baik, para penyelidik mungkin dapat mengekstrak satu sampel yang boleh digunakan.
Mengukur kadar pertukaran gas, atau fluks, antara paya gambut dan atmosfera adalah satu lagi teknik saintis menggunakan untuk mengkaji bagaimana bidang-bidang ini berkelakuan.
Alex Cobb, seorang saintis penyelidikan dengan Perikatan dan Penyelidikan Teknologi dan Teknologi (SMART) Singapura-MIT, menggunakan pelbagai teknik untuk mengukur aliran karbon dari rawa gambut yang terganggu dan bersih di pulau Borneo. Dari beberapa menara perancah-salah satu daripadanya naik 213 kaki di atas lantai hutan untuk membersihkan ketinggian pokok Shorea albida yang mengukur kelajuan angin, suhu dan kadar pertukaran karbon dioksida, metana dan nitro oksida antara atmosfera dan ekosistem di bawah . Cobb dan rakan-rakannya berharap pemantauan mereka akan memberi mereka pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana perubahan dalam sistem air mempengaruhi hutan gambut dan bagaimana perubahan berbasikal karbon sewajarnya.
"Satu perkara yang mencabar adalah bahawa banyak karbon diangkut [keluar dari tanah gambut] di dalam air bawah tanah, " jelas Cobb. Bahan organik di dalam air menghidupkan cecair warna teh yang kuat, di mana sungai hitam berasal, katanya. "Itu [air] dapat menjelaskan 10 hingga 20 peratus daripada jumlah fluks karbon yang keluar dari tanah gambut yang rusak."
Pemahaman sepenuhnya tentang sejauh mana kedai-kedai karbon gambut dan bagaimana paya-paya berkelakuan tidak dapat dicapai. Jadi keupayaan untuk meramalkan tingkah laku mereka, serta bagaimana sumbangan mereka kepada kitaran karbon global mungkin sesuai dengan model iklim yang lebih besar, kekal sebagai matlamat sukar difahami.
Meramalkan masa depan gambut
Apabila cuaca panas, tanah gambut boleh pergi salah satu daripada dua cara jika ditinggalkan ke peranti mereka sendiri. Mengembangkan julat tumbuhan bermakna pengumpulan gambut boleh meningkat, memelihara kawasan ini sebagai sinki karbon. Atau, pemanasan menyebabkan turun naik hujan yang menyebabkan tanah gambut menjadi merendahkan sumber karbon. Tidak semua tanah gambut akan bertindak balas terhadap pemanasan dengan cara yang sama, jadi penyelidik memerlukan model komputer untuk membantu melihat semua kemungkinan.
Pemodelan membolehkan saintis menganggarkan fungsi gambut di kawasan-kawasan di mana tiada pengukuran lapangan yang pernah diambil. Tepat meniru kelakuan tanah gambut akan membolehkan para penyelidik untuk menganggarkan fluks gas karbon dan gas rumah hijau tanpa berusaha keras untuk melawat setiap deposit gambut di lapangan.
Tetapi penyelidik memerlukan data untuk membina model yang tepat, dan data yang dikumpulkan setakat ini tidak cukup komprehensif untuk digunakan dalam simulasi berskala besar. "Data tanpa model adalah huru-hara, tetapi model tanpa data adalah fantasi, " kata Steve Frolking, ahli biogeokimia dengan University of New Hampshire yang membangunkan model komputer untuk bagaimana rizab gambut bereaksi terhadap gangguan semula jadi dan manusia.
Model iklim melihat bahagian kecil kawasan pada satu masa; sel grid model resolusi tinggi adalah kira-kira 62 batu persegi. Tetapi ini masih terlalu luas untuk mengkaji dengan teliti kelakuan tanah gambut.
Isu lain ialah setiap rawa gambut mempunyai ciri-ciri aliran air tersendiri yang sangat bergantung kepada faktor setempat seperti topografi dan tumbuh-tumbuhan. Seperti rama-rama kecil yang basah, setiap rawa gambut adalah istimewa, dan mencipta model komputer yang mewakili tingkah laku mereka dari pemecahan pemerhatian tanah membawa kepada perbezaan besar apabila diterapkan pada skala global.
"Di mana mereka atau bagaimana mereka berinteraksi antara satu sama lain bukan sebahagian daripada perincian dalam model-model ini, " kata Frolking. "Dan untuk gambut, ia mempunyai kesan yang besar terhadap hidrologinya. Apabila anda beroperasi pada skala 100 kilometer dan anda cuba memodelkan jadual air dalam beberapa sentimeter, ia menjadi benar-benar keras. "
Masalah ketiga adalah masa. Gambut berkembang selama ribuan tahun, sementara kebanyakan model iklim beroperasi mengikut susunan berabad-abad, kata Thomas Kleinen, pemodel kitaran karbon global di Institut Meteorologi Max Planck. Ini membuat kesimpulan tentang keadaan bagaimana lahan gambut akan berkembang pada masa akan datang yang sangat sukar.
Untuk benar-benar dapat mengintegrasikan tanah gambut menjadi model karbon dan iklim global, peta yang lebih komprehensif diperlukan, serta lebih banyak data tentang jenis tumbuhan di setiap tanah gambut, di mana dan bagaimana air terakumulasi, dan kedalaman deposit.
Data satelit berguna, seperti peta yang dibuat dengan data yang dikumpulkan oleh kenderaan udara tanpa pemandu, tetapi masing-masing mempunyai batasannya. Satelit tidak dapat menembusi jauh di luar tumbuh-tumbuhan hutan tebal atau ke dalam tanah. Dan sementara negara-negara kecil seperti Brunei telah memetakan semua hutan paya gambut mereka dengan LiDAR-sistem laser yang dipasang di udara yang dapat membuat peta topografi atau tumbuh-tumbuhan terperinci, antara lain-negara-negara yang dibanjiri tunai seperti Indonesia tidak mungkin mengikutinya.
Menghidupkan Kembali Tide
Apabila para saintis berebut untuk mengumpulkan lebih banyak data dan menyatukan model iklim global yang termasuk perwakilan yang tepat mengenai tanah gambut, usaha sedang dijalankan untuk mengurangkan kadar kemusnahan gambut di Asia Tenggara.
Agensi Pemulihan Tanah Gambut Indonesia, yang dipasang pada awal 2016, bertujuan untuk memulihkan 4.9 juta hektar tanah gambut terdegradasi dalam lima tahun ke depan dengan mengatur penggunaannya. Agensi ini akan mengkaji terusan yang telah digali melalui tanah gambut, memeterai hak penggunaan hutan dan meningkatkan kesedaran penduduk tempatan mengenai manfaat memelihara paya gambut. Kerajaan Norway dan Badan Pembangunan Antarabangsa Amerika Syarikat (USAID) telah melakukan sejumlah $ 114 juta terhadap usaha Indonesia.
Presiden Indonesia, Joko Widodo juga mengeluarkan surat keputusan akhir tahun lalu yang mengharamkan pembukaan gambut-gambut baru, meskipun batasan-batasan setempat sudah ada. Silvius, Wetlands International, ragu-ragu akan larangan itu, terutama sekali sejak Indonesia telah menetapkan matlamat menggandakan keluaran kelapa sawitnya menjelang tahun 2020. Walaupun mereka merupakan kawasan pertanian yang terakhir, hutan paya gambut adalah sebahagian daripada tanah yang hanya tinggal boleh didapati untuk pertanian.
Dan dengan kemiskinan yang meluas di kawasan itu, Dommain Smithsonian menambah bahawa mengharapkan rantau ini untuk melepaskan keuntungan lumayan dari minyak sawit sama dengan meminta Arab Saudi menghentikan pam minyak.
"Tindakan manusia ditadbir oleh keuntungan jangka pendek dan bukan dengan apa yang berlaku dalam 10, 50 atau bahkan 100 tahun, " kata Dommain. "Sukar untuk melihat perubahan besar dalam fokus ekonomi ini."
Walau bagaimanapun, kerana tanah gambut rendah yang memeluk pantai-pantai Malaysia dan Indonesia telah dibersihkan untuk dijadikan ladang, akhirnya mereka akan tenggelam di bawah paras laut. Ini boleh membanjiri mereka secara kekal, menjadikan tanah tidak sesuai untuk pertanian mana pun.
Walau bagaimanapun, ada cara untuk memelihara habitat ini dan juga memanfaatkannya untuk menanam tanaman. Jeruk, rotan, pokok teh dan sawit sagu adalah contoh dari kira-kira 200 tanaman yang dapat ditanam dalam rawa gambut. Sesetengah syarikat cuba untuk membangunkan pelbagai kacang illipe, dari Shorea stenoptera yang penuh kasih sayang, dengan hasil yang lebih baik. Digunakan sebagai pengganti mentega koko dalam coklat atau dalam kulit dan krim rambut, illipe boleh membantu satu hari dalam skim untuk "meremajakan" paya gambut yang terurai dan terdegradasi.
'Kerajaan Indonesia kini melihat bahawa skim penggunaan lahan gambut tanah telah meminta masalah, "kata Silvius. "Mereka perlu secara sukarela membuatnya keluar, atau ia akan dihentikan secara semula jadi apabila segala-galanya hilang."
