Roślinny turbochłonny magazyn CO₂: jak rosnące lasy hamują ocieplenie klimatu

Lasy rosną szybciej, niż zakładali klimatolodzy, a ich naturalny „magazyn” dwutlenku węgla okazuje się znacznie pojemniejszy.

Nowe analizy z różnych kontynentów pokazują, że młode i rozrastające się lasy potrafią związać znacznie więcej CO₂, niż sądzono jeszcze kilka lat temu. Ten potencjał nie jest jednak dany raz na zawsze – zależy od wieku drzew, kondycji gleb, dostępności azotu i tego, czy ludzie pozwolą lasom dożyć dorosłości.

Dlaczego rosnący las to naturalna tarcza klimatyczna

Drzewa w czasie fotosyntezy „wciągają” dwutlenek węgla z powietrza i zamieniają go w drewno, korzenie i liście. Część tego węgla ląduje też w glebie, gdzie może pozostać zamknięta przez setki lat. Im las młodszy i dynamiczniej rosnący, tym intensywniej powiększa się ten naturalny magazyn.

Rośnące lasy działają jak ogromne, żywe akumulatory węgla – im szybciej przyrastają, tym więcej CO₂ wyławiają z atmosfery w skali roku.

Naukowcy coraz precyzyjniej mierzą, ile węgla gromadzą konkretne typy lasów i w jakim wieku drzewa osiągają „szczyt formy” pod względem pochłaniania CO₂. Te dane zaczynają zmieniać politykę leśną i klimatczną, bo pokazują, że liczy się nie tylko powierzchnia zadrzewień, ale też struktura wiekowa i stan gleb.

Przeczytaj również: Gigantyczne kolosy sprzed drzew: tajemnicze życie, które zniknęło z Ziemi

Rekordowe pochłanianie węgla w lasach Stanów Zjednoczonych

Analizy obejmujące ostatnie dekady pokazują, że lasy na terenie USA zgromadziły w ostatnich dwudziestu latach więcej węgla, niż w jakimkolwiek okresie poprzedniego stulecia. To zaskoczyło nawet specjalistów, bo do gry weszła kombinacja kilku czynników.

Co napędza ten przyrost węgla

• wzrost temperatury, który wydłuża sezon wegetacyjny,
• zmiana wzorca opadów, sprzyjająca przyrostowi biomasy w części regionów,
• „dokarmianie” roślin rosnącym stężeniem CO₂ w powietrzu,
• przede wszystkim wiek lasów – duży udział drzew w fazie intensywnego wzrostu.

To właśnie wiek okazał się kluczowy. Lasy, w których dominują drzewa w okresie maksymalnego przyrostu, każdego roku wiążą dodatkowo około 89 mln ton metrycznych węgla. To liczba porównywalna z rocznymi emisjami całych sektorów gospodarki w wielu krajach.

Przeczytaj również: ISS zbliża się do końca. Czy NASA zdąży z nową stacją orbitalną?

Cienka granica między zyskiem a stratą

Człowiek dokłada do tego układu zarówno elementy pozytywne, jak i destrukcyjne. Pozostawienie części lasów do naturalnego starzenia i programy zalesiania zwiększają zasoby węgla. Z drugiej strony wycinka i przekształcanie terenów leśnych na pola czy zabudowę wypłukują ten magazyn.

Bilans netto wciąż pozostaje na plusie, ale jest kruchy. Szybsza deforestacja lub fala długotrwałych susz mogłyby w ciągu kilkunastu, góra kilkudziesięciu lat odwrócić obecną tendencję. Lasy z klimatycznego sojusznika stałyby się źródłem dodatkowego CO₂, gdyby zaczęły masowo obumierać lub płonąć.

Przeczytaj również: Blue Origin chce chronić Ziemię przed asteroidami. Oto plan NEO Hunter

Azot – cichy dopalacz młodych lasów tropikalnych

W tropikach sytuacja wygląda inaczej. Tam wiele terenów leśnych po dekadach intensywnej eksploatacji zaczyna odrastać. Te młode, wtórne lasy mogą być bardzo chłonne, ale blokuje je dość przyziemny problem: brak składników odżywczych w glebie, zwłaszcza azotu.

Jak składniki odżywcze zmieniają tempo odrastania

Azot to podstawowy budulec białek w roślinach. Gdy go brakuje, drzewa rosną wolniej, a magazyn węgla wypełnia się w żółwim tempie. Badania pokazują, że po uzupełnieniu azotu w ubogich glebach tropikalnych tempo przyrostu biomasy w pierwszych dziesięciu latach potrafi niemal się podwoić.

Gdyby wszystkie odrastające lasy tropikalne miały wystarczająco dużo azotu, mogłyby co roku wciągać z atmosfery nawet 820 mln ton dodatkowego CO₂ przez całą dekadę.

To ilość odpowiadająca mniej więcej 2% rocznych, globalnych emisji gazów cieplarnianych. W skali polityki klimatycznej daje to cenny margines – dodatkowe lata na ograniczanie emisji z przemysłu, energetyki czy transportu, zanim przekroczone zostaną najbardziej niebezpieczne progi ocieplenia.

Kiedy azotu robi się za dużo

Historia z azotem ma też ciemniejszą stronę. W wielu regionach, szczególnie w pobliżu silnie uprzemysłowionych stref, lasy już są nasycone azotem, który dociera tam z powietrza w formie opadów i pyłów. Dalsze „dokarmianie” takich ekosystemów może zaburzyć delikatne procesy w glebie.

Naukowcy obserwują, że przy nadmiernym dopływie azotu dochodzi do gwałtownego załamania tzw. oddychania gleby, czyli aktywności mikroorganizmów rozkładających martwą materię organiczną. Taki zator w obiegu składników niszczy zdrowie całego ekosystemu, a w konsekwencji obniża też jego zdolność do wiązania węgla. W skrajnych przypadkach zmiany mogą mieć charakter trwały.

Rozrastające się lasy północy: gigantyczna, dotąd niedoszacowana skarbnica węgla

Duży fragment klimatycznej układanki znajduje się też na dalekiej północy. Lasy borealne – te iglaste pustynie zieleni otaczające wysokie szerokości geograficzne – wyraźnie się rozciągają. Od połowy lat 80. ich powierzchnia wzrosła o około 12%, co odpowiada 844 tys. kilometrów kwadratowych. Granica tych lasów przesunęła się na północ średnio o nieco ponad jedną czwartą stopnia szerokości geograficznej.

Młode lasy borealne, mające mniej niż 36 lat, już teraz przechowują od 1,1 do 5,9 petagrama węgla, czyli od miliardów do kilku miliardów ton. To liczby, które wchodzą w zakres kilkuletnich emisji dużego, uprzemysłowionego państwa. Jeżeli pozwoli się tym lasom dojrzeć, mogą skupić w sobie kolejne 2,3–3,8 petagrama.

Nowe pomiary sugerują, że północne lasy iglaste stanowią jeden z najbardziej niedocenianych magazynów węgla na Ziemi, a ich rola będzie rosnąć wraz z ocieplaniem się klimatu.

Młode lasy wtórne kontra nowe nasadzenia

Rosną też tzw. lasy wtórne – odrastające po zrębach lub porzuceniu pól uprawnych. Przez lata to właśnie sadzenie nowych drzewek traktowano jako główne narzędzie „klimatycznego zalesiania”. Najnowsze badania sugerują jednak, że ochrona już odrastających lasów może mieć znacznie większy sens.

Według analiz opublikowanych w prestiżowym piśmie naukowym, zabezpieczenie istniejących młodych lasów wtórnych daje nawet do ośmiu razy większy efekt w pochłanianiu węgla na hektar niż wyłączne stawianie na nowe plantacje. Mówiąc prościej: często bardziej opłaca się dać szansę temu, co już samo wraca, niż zaczynać od zera.

Co z tego wynika dla polityki klimatycznej i dla nas

Wnioski z tych badań stopniowo docierają do decydentów. Proste hasło „sadźmy drzewa” zaczyna ustępować bardziej złożonemu podejściu: liczy się jakość lasu, jego wiek, różnorodność gatunkowa i stan gleby. Strategie klimatyczne coraz częściej obejmują:

• ochronę dojrzewających i starych lasów, które stabilnie przechowują ogromne ilości węgla,
• wspieranie naturalnej regeneracji lasów wtórnych zamiast szybkich, monokulturowych nasadzeń,
• odbudowę żyzności gleb, szczególnie w strefie tropikalnej, przy ostrożnym podejściu do nawożenia azotem,
• ograniczanie deforestacji i kontrolę pożarów, zwłaszcza w suchych, wrażliwych regionach.

Dla zwykłego odbiorcy debaty klimatycznej ważne jest zrozumienie, że nie każdy las działa tak samo. Plantacja jednego gatunku drzew rosnąca przez kilkanaście lat to coś zupełnie innego niż mozaika młodych i starych drzew na glebach pełnych życia. Ta druga pochłania i przechowuje CO₂ skuteczniej i na dłużej.

Coraz częściej mówi się też o tzw. usługach ekosystemowych. Lasy nie tylko przechowują węgiel, ale też stabilizują lokalny klimat, zatrzymują wodę, filtrują powietrze i dają schronienie tysiącom gatunków. Gdy myślimy o nich wyłącznie jako o „magazynie CO₂”, łatwo pominąć te wszystkie dodatkowe korzyści, które znikają razem z wycinką.

Z perspektywy klimatu kluczowe staje się więc rozsądne gospodarowanie tym „zielonym kapitałem”. Z jednej strony trzeba agresywnie ciąć emisje z paliw kopalnych, z drugiej – nie marnować potencjału rosnących lasów. To one, zwłaszcza młode i wtórne, dają nam cenny oddech w wyścigu z ociepleniem: wyciągają z atmosfery część tego, czego sami nie potrafimy jeszcze szybko ograniczyć u źródła.