Nauka o klimacie
Czy lasy uratują nas przed wzrostem emisji CO2?
2015-12-23
Rola, jaką ekosystemy lądowe mogą odgrywać w przechowywaniu węgla i usuwaniu CO2 z atmosfery jest często niedoceniana i mylnie interpretowana w dyskusjach na temat ograniczania atmosferycznego stężenia CO2. Kwestii tej przyjrzeli się autorzy badania Mackey i in., 2013. Zwracają oni uwagę na dwa – nagminnie mylone – aspekty tego zjawiska: możliwość magazynowania węgla przez ekosystemy oraz ich zdolność do wychwytywania dodatkowego węgla z atmosfery.
Ekosystemy różnią się pojemnością, a więc maksymalną możliwą do zabsorbowania przez nie ilością węgla, jak również stopniem ich wysycenia, czyli tym, ile jeszcze dodatkowo węgla mogą zmagazynować. Jeśli „zbiorniki” są pełne, to więcej węgla już nie pochłoną. No, chyba, że najpierw je opróżnimy przez uprzednie uwolnienie zmagazynowanego węgla do atmosfery (na przykład wycięcie i spalenie drzew w lesie deszczowym), ale to raczej słaby pomysł na przeciwdziałanie zmianie klimatu.
A gdyby wyciąć wszystkie lasy – ile CO2 w atmosferze przybędzie?
Jeśli pojemność „zbiorników” się nie zmienia, można w nich zmagazynować jedynie tyle węgla, ile wcześniej usunięto. Wylesianie i degradacja lasów, uwalniając przez utlenianie zmagazynowany w nich węgiel, wyrzucają dodatkowe porcje CO2 do atmosfery. Lasy na świecie magazynują obecnie takie ilości węgla, że ich zniszczenie spowodowałoby wzrost stężenia CO2 w końcu XXI wielu o ok. 130-290 ppm.
A gdyby z powrotem zalesić wcześniej wylesione tereny – ile CO2 w atmosferze ubędzie?
Gdyby natomiast próbować odwrócić skutki dotychczasowych zmian antropogennych (głównie wylesień) i odtworzyć lasy na wszystkich wcześniej (w epoce przedagrarnej) zajmowanych przez nie obszarach, mogłoby to obniżyć stężenia atmosferycznego CO2 w końcu wieku o 40-70 ppm. Ponieważ jednak terenów rolniczych i osiedli ludzkich nie będziemy w stanie zalesić, odtworzenie wszystkich istniejących dawno temu lasów nie będzie możliwe, a więc możliwe do osiągnięcia obniżenie stężenia CO2 w atmosferze w wyniku takiego zalesiania byłoby jeszcze mniejsze.
Jak to się ma do ilości CO ze spalania paliw kopalnych?
Tymczasem prognozowany przez IPCC wzrost stężenia CO2 w atmosferze (dla różnych scenariuszy spalania paliw kopalnych) ma w roku 2100 przekroczyć poziom z 2000 roku o 170-660 ppm. Pokazuje to wyraźnie, że odtwarzając lasy będziemy w stanie obniżyć stężenie CO2 w atmosferze tylko nieznacznie. Nie należy więc mieć złudzeń, że sadząc drzewa skompensujemy wzrastające emisje CO2 wynikające ze spalania kopalin i degradacji ekosystemów. Rozwiązaniem jest jedynie silna redukcja emisji CO2 do atmosfery.
Rysunek 1. Zmiany ilości węgla w „zbiornikach” globalnego cyklu węglowego. a-c) Ilustracja wpływu ludzkości na zmiany ilości węgla w zbiornikach w trzech okresach: a) Stan wyjściowy w 8000 p.n.e.; b) zmiany od 8000 p.n.e. do 1850 n.e.; c) zmiany 1850 n.e. do 2010 n.e.; d) hipotetyczny scenariusz ponownego zalesienia wszystkich wylesionych terenów i natychmiastowego zaprzestania spalania paliw kopalnych. Liczby w nawiasach to całkowite wyjściowe ilości węgla w „zbiornikach” wyrażone GtC (rys. a) oraz zmiany w ilości węgla w zbiornikach (b-d). Strzałki reprezentują kierunki przepływów (na rys. a pokazują naturalne kierunki przepływów – dwustronne między atmosferą i oceanem na poziomie 70 GtC/rok oraz między atmosferą a roślinnością lądową i glebami na poziomie 120 GtC, a także mały przepływ węgla rzekami z lądów do oceanów (w formie rozpuszczonych w wodzie węglanów). Nie są pokazane bardzo małe emisje wulkaniczne i procesy wietrzenia. Zmiany antropogeniczne związane z wylesianiem i spalaniem paliw kopalnych są wyróżnione kolorowymi cylindrami na górze „zbiorników” (nie w skali, podobnie jak rozmiary samych „zbiorników”). W skali czasowej 1000 lat około 20% wyemitowanego CO2 pozostaje w atmosferze, 60% pochłaniają oceany, a 20% lądy. W skali czasowej 100 lat w atmosferze pozostaje 43% emisji, reszta mniej więcej po równo dzieli się między lądy i oceany. Lądy (rośliny, gleby) wychwytują CO2 ze spalania paliw kopalnych. Nawet w przypadku realizacji (co jest praktycznie nie do pomyślenia) scenariusza d), w atmosferze i tak będzie 134 GtC więcej (23+64+159-112), niż 8000 lat temu – po prostu duża część emisji ze spalania paliw kopalnych pozostanie w atmosferze.
Czy ochrona istniejących lasów ogranicza zmianę klimatu?
Nie. Kolejnym szeroko rozpowszechnionym mitem jest przekonanie, że zachowując (chroniąc) lasy możemy jakoś kompensować emisje CO2 ze spalania paliw kopalnych (szereg programów kompensacyjnych opiera się na tym założeniu). Zachowując lasy możemy jedynie uniknąć uwolnienia CO2, który wydostałby się do atmosfery w razie ich wycięcia, nie jesteśmy jednak w stanie w żadnej mierze skompensować emisji wytwarzanych przez inne źródła, szczególnie spalanie węgla, ropy i gazu.
A gdyby wyciąć lasy, a na ich miejscu sadzić nowe drzewa, to czy to pomoże?
Wręcz przeciwnie, do atmosfery trafi więcej CO2. Stare dojrzałe lasy, z kilkusetletnimi drzewami, magazynują olbrzymie ilości węgla. Pochłaniają też dodatkowe ilości CO2 z atmosfery, ale zachodzi to stosunkowo powoli. Ich wycięcie zwiększa w krótkim czasie emisje CO2, błyskawicznie uwalniając zgromadzony przez stulecia węgiel do atmosfery. Zasadzenie na ich miejsce młodych, szybko rosnących drzew zwiększa czasowo pochłanianie CO2, lecz może to jedynie częściowo kompensować wcześniejszą emisję CO2 spowodowaną zniszczeniem starodrzewu. Ponadto zdolność magazynowania węgla przez plantacje jest mniejsza niż lasów naturalnych. Tak więc pomysł, że zastąpienie lasów pierwotnych plantacjami drzew może być działaniem wpływającym na łagodzenie zmian klimatu jest pozbawiony podstaw (aczkolwiek jest stosowany w praktyce – firma najpierw wycina las, a następnie sadzi na jego miejscu plantację np. palmy olejowej lub eukaliptusa, za co inkasuje pieniądze, sprzedając innym uprawnienia do emisji).
Wnioski
Zachowanie (ochrona) istniejących lasów - szczególnie lasów pierwotnych – powinno więc być priorytetem w działaniach na rzecz ochrony klimatu, i to nie tyle z racji ich roli w bieżącym usuwaniu CO2 z atmosfery, co ze względu na już zmagazynowane przez nie zasoby węgla. Niestety, obecnie istniejące regulacje (np. Protokół z Kioto) nie rozróżniają między lasami pierwotnymi i plantacjami, a zwiększające emisję CO2 zastępowanie lasów naturalnych uprawami drzew nie jest traktowane jako działanie jednoznacznie szkodliwe. Za takie uznawane jest dopiero pełne wylesienie obszaru, np. zamiana lasu na grunty rolne.
W posumowaniu autorzy stwierdzają: „najbardziej efektywnym sposobem łagodzenia zmian klimatu jest unikanie emisji CO2 ze wszystkich źródeł. Oznacza to, że jedynym rozwiązaniem jest głęboka redukcja emisji CO2 ze spalania paliw kopalnych”.
Prof. dr hab. Tomasz Wesołowski, Marcin Popkiewicz
