Rośliny pobierają ogromne ilości dwutlenku węgla, jednego z gazów cieplarnianych, z atmosfery podczas procesu fotosyntezy. Później włączają część tego węgla w struktury takie jak drewno. Tereny zielone, które absorbują więcej CO2 niż inne, nazywane są z języka angielskiego „carbon sinks” – pochłaniaczami węgla. Ale drzewa nie tylko pobierają CO2 – podczas procesu oddychania wydalają go. Węgiel powraca do atmosfery również w wypadku gnicia obumarłych drzew czy pożarów. Naukowcy postanowili ustalić, czy – i jak – roślinność w skali ekosystemu takiego jak las działa bardziej jako źródło czy pochłaniacz CO2 w świecie, który coraz bardziej się ociepla.
W jednym z badań ostatnio przeprowadzonych przez naukowców z Jet Propulsion Laboratory w Południowej Kalifornii ustalano, czy tereny zielone na całym świecie – na przykład lasy, sawanny – były w latach 2000-2019 „pochłaniaczami” czy raczej źródłami CO2. Okazało się, że w ciągu tych 20 lat drzewa stanowiły 80% wszystkich źródeł i „pochłaniaczy” na lądzie, a rozkładająca się roślinność i ściółka stanowiły resztę. Co więcej, rośliny zatrzymywały o wiele mniejszy procent węgla, niż na początku sądzono.
Kolejnym odkryciem był fakt, że roślinność tropikalna pochłaniała i emitowała cztery razy więcej węgla niż lasy w klimacie umiarkowanym i tajga razem wzięte, ale zdolność lasów tropikalnych do absorbowania dużych ilości CO2 zmniejszyła się w ostatnich latach. Źródłem tej zmiany jest między innymi wylesianie na wielką skalę i efekty zmiany klimatu, takie jak częste susze i pożary. Badanie opublikowane w Science Advances wykazało, że 90% dwutlenku węgla pochłanianego przez lasy jest później „uzupełniane” przez wylesianie, pożary i susze.
Naukowcy stworzyli mapy źródeł i pochłaniaczy CO2 – wycinek lasów, sadzenia ich, wzrostu, pożarów. Zrobili to, analizując dane o roślinności zebrane za pomocą satelitów i te, które zdobyli z powierzchni Ziemi.
„Wiele badań, które zostały przeprowadzone wcześniej, nie było jednoznacznych – nie mieliśmy jeszcze mapy zmian ilości dwutlenku węgla”, powiedziała Nancy Harris z World Resources Institute w Waszyngtonie, jedna z autorek badania.
Innym sposobem oceny, jaka ilość węgla jest wymieniana między terenami zielonymi a atmosferą, jest sprawdzanie, ile roślin znajduje się na określonym terenie i badanie zmian w użytkowaniu gruntów. Te dane były potem łączone z przewidywanymi wartościami emisji węgla. Ale ta metoda ma ograniczenia – czasowe i przestrzenne, które próbowano rozwiązać w kolejnym badaniu.
Wiedza o tym, gdzie roślinność głównie pobiera, a gdzie emituje dwutlenek węgla, jest ważna, bo daje możliwość zbadania, jak lasy reagują w zmieniającym się klimacie.
„Amazonia była uważana za mający duży wpływ pochłaniacz węgla ze względu na ogromne połacie dzikiego lasu, który pobiera dwutlenek węgla z powietrza.”, powiedział Sassan Saatchi (JPL), jeden z prowadzących badanie naukowców. „Jednak, według wyników naszych badań, dżungla amazońska jest niemal nieznacząca, neutralna pod względem zmian w ilości dwutlenku węgla. Jest tak dlatego, że od ponad dwudziestu lat wylesianie, wyniszczanie środowisk naturalnych i efekty ocieplania się klimatu, takie jak susze oraz pożary, uwalniają do atmosfery ogromne ilości tego gazu.”
Grupa badawcza, do której należy między innymi Saatchi, rozwinęła techniki analizy danych – zarówno tych zbieranych na ziemi jak i satelitarnych.
„Nasze metody zostały zaprojektowane tak, żebyśmy mieli pewność, że jesteśmy w stanie zbalansować globalny budżet węglowy, a kraje całego świata będą mogły używać uzyskanych przez nas wyników dla własnych potrzeb.”
Analiza tego „budżetu” pomogła naukowcom lepiej zrozumieć dynamikę procesu, w którym lasy i inne tereny zielone na całym świecie magazynują węgiel, który pobierają z atmosfery
„W wielu wcześniejszych badaniach ustalono, że roślinność pobiera bardzo dużo dwutlenku węgla z powietrza”, mówi główny autor badania, Liang (Alan) Xu, z JPL i Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles. „Sprawia to wrażenie, że lasy na całym świecie rosną i powiększają się z każdym rokiem, ale wcale tak nie jest”.
Luki w obecnej wiedzy
Opisane wyżej badanie uzupełnia naszą wiedzę na temat tego, jak drzewa i inne rośliny absorbują i emitują węgiel, ale wciąż jest wiele do zrobienia. Mapy zmian ilości węgla w atmosferze, oparte na danych satelitarnych, podzielone są na części po około 100 km kwadratowych i nie można z nich odczytać zmian dotyczących terenów o mniejszej powierzchni. Pojawiły się też wyniki nieprzewidziane we wcześniejszych obliczeniach. Niektóre z luk informacyjnych mogą być zapełnione przez bardziej szczegółowe mapy, które zostaną zapewnione przez nowsze satelity i nadchodzące misje, takie jak NISAR (NASA-Indian Space Research Organisation).
Według prowadzących badania to bardzo ważne, żebyśmy rozumieli, jak różne regiony na świecie pochłaniają i emitują dwutlenek węgla. Jeśli baza danych będzie wybrakowana o choćby jeden region, może się okazać, że żadne z obliczeń nie jest poprawne. Na szczęście satelity zapewniają – lub będą w niedalekiej przyszłości – wystarczającą ilość informacji, żeby móc obserwować, jak CO2 przemieszcza się pomiędzy terenami zielonymi a atmosferą na całym świecie.
Dostęp do danych ma zostać udzielony wszystkim krajom, żeby mogły sprostać wymaganiom dotyczącym obniżenia emisji dwutlenku węgla.