Rosnące lasy mogą pochłaniać znacznie więcej CO2, niż zakładano

Dotychczas sądzono, że najwięcej CO2 pochłaniają stare, dojrzałe drzewostany. Najnowsze analizy naukowe zmieniają ten pogląd diametralnie. Okazuje się, że kluczowa jest faza intensywnego przyrostu biomasy – ta przypada na określony przedział wiekowy lasu. To właśnie młode i średnie wiekiem zbiorowiska potrafią wyjątkowo szybko wyciągać dwutlenek węgla z atmosfery, budując swoją biomasę w tempie, które jeszcze niedawno wydawało się niemożliwe do oszacowania w modelach klimatycznych.

Lasy odgrywają dużo większą rolę w hamowaniu ocieplenia klimatu, niż przewidywała część modeli klimatycznych sprzed kilku lat.

Nowe badania z różnych regionów świata pokazują, że młode i intensywnie rosnące drzewostany potrafią związać ogromne ilości węgla z atmosfery. Zaskakuje zarówno skala tego zjawiska, jak i to, jak mocno wpływają na nią czynniki takie jak wiek lasu, dostępność składników odżywczych w glebie czy sposób prowadzenia gospodarki leśnej.

Jak las zamienia CO2 w gigantyczny magazyn węgla

Drzewa pobierają dwutlenek węgla z powietrza w czasie fotosyntezy i budują z niego liście, pnie, korzenie i gałęzie. Część węgla trafia też do gleby – w postaci obumarłych liści, gałęzi czy wydzielin korzeni. Tam może pozostać dziesiątki, a nawet setki lat, jeśli nie dojdzie do pożaru, wycinki lub intensywnego rozkładu materiału organicznego.

Magazynowanie węgla w lasach to jeden z najskuteczniejszych naturalnych hamulców ocieplenia – pod warunkiem, że las ma szansę rosnąć, dojrzewać i się odnawiać.

Jeszcze niedawno sądzono, że najwięcej pochłaniają stare, dojrzałe drzewostany. Najnowsze analizy pokazują jednak bardziej złożony obraz: kluczowa jest faza intensywnego przyrostu biomasy, a ta przypada na określony przedział wiekowy lasu. To właśnie te „w średnim wieku” lub młode, mocno rosnące zbiorowiska potrafią wyjątkowo szybko wyciągać CO2 z atmosfery.

Stany Zjednoczone: rekordowe ilości węgla w lasach

Przykład z Ameryki Północnej pokazuje skalę zjawiska. Lasy w USA w ciągu ostatnich dwóch dekad zgromadziły więcej węgla, niż w jakimkolwiek okresie minionego stulecia. Badaczy zaskoczyło, że doszło do tego mimo presji urbanizacji i przemysłu drzewnego.

Na ten bilans złożyły się dwa rodzaje czynników:

• naturalne: wyższe temperatury, zmiana rozkładu opadów, wyższe stężenie CO2, które stymuluje wzrost części gatunków, oraz struktura wiekowa lasów;
• zależne od człowieka: ograniczanie wycinek w części regionów, pozostawianie dojrzałych drzewostanów do naturalnego starzenia oraz programy sadzenia drzew.

Analizy podkreślają szczególnie znaczenie wieku lasu. Drzewa w fazie najsilniejszego wzrostu odpowiadają w USA za około 89 milionów ton dodatkowo związanego węgla rocznie. To wynik, którego wcześniej nie uwzględniano w pełni w modelach klimatycznych.

Jednocześnie trwa gra o równowagę. Wycinka i przekształcanie terenów leśnych na inne użytkowanie usuwają z krajobrazu około 31 milionów ton węgla rocznie, podczas gdy projekty zalesień dodają około 23 milionów ton. Ostateczny bilans jest dodatni, ale bardzo wrażliwy na zmiany w polityce i warunkach przyrodniczych.

Jeśli przyspieszy wycinanie lasów lub nasilą się długotrwałe susze, dzisiejszy „magazyn węgla” może w kilka dekad zmienić się w źródło emisji.

Azot – cichy sprzymierzeniec i potencjalne zagrożenie w tropikach

W lasach tropikalnych historia wygląda inaczej. Tam problemem często nie jest brak drzew, lecz uboga, wyeksploatowana gleba. Wieloletnie rolnictwo, wypas czy intensywna gospodarka leśna pozbawiają ją składników odżywczych. Jednym z nich jest azot – kluczowy budulec białek roślinnych.

Gdy brakuje azotu, las rośnie jak na hamulcu ręcznym

Badania regenerujących się lasów tropikalnych pokazują, że deficyt azotu często mocno spowalnia przyrost biomasy. Kiedy do gleby trafi dodatkowy azot – w kontrolowanych dawkach – tempo odrastania drzew może niemal się podwoić w pierwszej dekadzie odnowy lasu.

Naukowcy przeliczyli, co by się stało, gdyby wszystkie odradzające się lasy tropikalne miały zapewniony odpowiedni poziom azotu. W takim scenariuszu mogłyby one wchłonąć do 820 milionów ton CO2 rocznie przez około dziesięć lat. To mniej więcej 2% dzisiejszych globalnych rocznych emisji gazów cieplarnianych.

Dla polityk klimatycznych to bardzo konkretny sygnał: poprawa żyzności gleb w strefie tropikalnej mogłaby kupić ludzkości dodatkowy czas na redukcję emisji z przemysłu, energetyki i transportu.

Za dużo dobrego: skutki nadmiaru azotu

Historia z azotem ma jednak drugą stronę medalu. W rejonach już mocno zanieczyszczonych, gdzie powietrze i deszcze dostarczają do ekosystemu duże ilości związków azotu, dokładanie kolejnych dawek może poważnie zaszkodzić.

Nadmiar azotu w dojrzałych, już „przekarmionych” lasach potrafi gwałtownie zahamować oddychanie gleby, czyli proces, dzięki któremu mikroorganizmy rozkładają materię organiczną i utrzymują obieg składników odżywczych.

Gdy ten proces załamuje się, zaczyna cierpieć cały ekosystem. Zmienia się skład gatunkowy, spada bioróżnorodność, gorzej funkcjonuje system korzeniowy drzew. W skrajnych przypadkach uszkodzony las może trwale stracić część zdolności do magazynowania węgla.

Lasy borealne: pas zieleni na północy rośnie i przyspiesza

Wysokie szerokości geograficzne półkuli północnej, od Skandynawii i Syberii po Kanadę i Alaskę, pokrywają lasy borealne. Przez ostatnie dekady ten pas zieleni zwiększa obszar i przesuwa się stopniowo na północ, razem z ocieplającym się klimatem.

Szacunki wskazują, że między 1985 a 2020 rokiem powierzchnia tych lasów wzrosła o około 12%, czyli o 844 tysiące kilometrów kwadratowych. Równocześnie średnia granica lasu przesunęła się o blisko jedną trzecią stopnia szerokości geograficznej w kierunku Arktyki.

Szczególnie interesujące są młode lasy borealne, mające mniej niż 36 lat. Mimo relatywnie niewielkiego wieku magazynują już od 1,1 do 5,9 petagrama węgla (petagram to miliard ton). Jeśli pozwoli się im dożyć pełnej dojrzałości, mogą „dołożyć” jeszcze 2,3–3,8 petagrama. To odpowiada kilkuletnim emisjom dużego uprzemysłowionego państwa.

Lasy wtórne – cichy gigant pochłaniania CO2

Coraz więcej badań zwraca uwagę na tzw. lasy wtórne. To drzewostany, które odrastają po wcześniejszej wycince, pożarze lub porzuceniu gruntów rolnych. Przez lata były traktowane jako mniej wartościowe od „dziewiczych” lasów, a część polityk klimatycznych koncentrowała się na spektakularnych akcjach sadzenia nowych drzew.

Dane z ostatnich lat sugerują, że ochrona już istniejących, rosnących lasów wtórnych może być nawet kilkukrotnie skuteczniejsza klimatycznie niż skupianie się wyłącznie na nowych nasadzeniach.

Według analiz opublikowanych w czasopiśmie naukowym poświęconym zmianom klimatu, zachowanie tych regenerujących się drzewostanów bywa do ośmiu razy bardziej efektywne – licząc ilość pochłoniętego węgla z hektara – niż sadzenie zupełnie nowych lasów od zera. Wynika to właśnie z fazy intensywnego wzrostu i dobrych warunków świetlnych, jakie panują w takim odradzającym się ekosystemie.

Co z tego wynika dla polityk klimatycznych i leśnych?

Perspektywa globalna stawia przed decydentami kilka kluczowych zadań. Same hasła o „sadzeniu miliardów drzew” nie wystarczą, jeśli jednocześnie niszczy się młode, dobrze rosnące lasy lub zaniedbuje jakość gleb w rejonach tropikalnych.

Coraz wyraźniej widać, że skuteczna strategia klimatyczna oparta na lasach powinna łączyć kilka elementów:

• ochronę istniejących lasów, w tym wtórnych i młodych drzewostanów w fazie szybkiego wzrostu,
• racjonalne nowe nasadzenia w miejscach, gdzie rzeczywiście mogą się przyjąć i rosnąć przez wiele dekad,
• dbałość o żyzność gleb, szczególnie w lasach tropikalnych, z ostrożnym podejściem do nawożenia azotem,
• ograniczanie wycinek w miejscach, gdzie las pełni kluczową rolę jako magazyn węgla i ostoją bioróżnorodności.

Dlaczego wiek lasu ma tak duże znaczenie

Z punktu widzenia klimatu nie każdy hektar lasu jest równie „wydajny”. Dwa obszary tej samej wielkości mogą pochłaniać skrajnie różne ilości CO2, jeśli różnią się wiekiem drzew, składem gatunkowym i warunkami glebowymi. Młody, gęsty drzewostan potrafi rosnąć w tempie, które przekłada się na błyskawiczny przyrost biomasy, a co za tym idzie – na szybkie wiązanie węgla.

Stare, dojrzałe lasy rosną wolniej, ale przechowują ogromne ilości węgla w pniach i glebie. Pełnią też inną kluczową funkcję: stabilizują lokalny klimat, magazynują wodę, chronią przed erozją, są siedliskiem tysięcy gatunków. Zniszczenie takiego lasu uwalnia do atmosfery gigantyczny „magazyn”, który gromadził się przez stulecia.

Dobre strategie zarządzania lasami starają się więc zachować mieszankę faz wiekowych: chronić stare drzewostany, nie przerywać odnowy naturalnej i umożliwiać młodym lasom przejście przez etap szybkiego wzrostu bez nadmiernej ingerencji.

Jak te wnioski przekładają się na codzienne wybory

Dla pojedynczego mieszkańca miasta temat może brzmieć abstrakcyjnie, lecz ma bardzo praktyczne konsekwencje. Decyzje konsumenckie – wybór produktów z certyfikatem zrównoważonej gospodarki leśnej, ograniczanie marnowania papieru czy mebli – wpływają na presję wywieranie na lasy produkcyjne. Im mniejsze zapotrzebowanie na surowiec z intensywnie eksploatowanych terenów, tym łatwiej utrzymać równowagę między wycinką a odnową.

Rosnąca wiedza o roli lasów wtórnych i młodych drzewostanów może też zmieniać lokalne spory o przeznaczenie gruntów. Zaniedbany, zarastający dawny ugór bywa postrzegany jako „nieużytek”, tymczasem właśnie tam może tworzyć się bardzo efektywny pochłaniacz CO2. Dostrzeżenie tej wartości, także w miejskiej i podmiejskiej przestrzeni, będzie miało coraz większe znaczenie wraz z postępem zmian klimatu.