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.”

Na powyższej mapie zaznaczone są większe tereny zielone, leśne. Te, które zostały oznaczone na zielono, w latach 2000-2019 zmagazynowały więcej dwutlenku węgla, niż go wyemitowały. Natomiast te oznaczone kolorem różowym to tereny, na których emisja tego gazu przekraczała ilość zmagazynowaną przez roślinność. Jednostką jest tona na hektar.

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.

Autor

Matylda Kołomyjec