Ублажување на климатските промени: садењето дрвја во Артик го влошува глобалното затоплување

Обновата на шумите и насадувањето дрвја е добро воспоставена стратегија за ублажување на климатските промени. Сепак, употребата на овој пристап на Арктикот го влошува затоплувањето и е контрапродуктивен за ублажување на климатските промени. Тоа е затоа што покривањето на дрвјата го намалува албедото (или рефлексијата на сончевата светлина) и ја зголемува површинската темнина што резултира со нето затоплување (бидејќи дрвјата апсорбираат повеќе топлина од сонцето отколку снегот). Понатаму, активностите за садење дрвја, исто така, го нарушуваат јаглеродниот базен на арктичката почва кој складира повеќе јаглерод од сите растенија на Земјата. Затоа, пристапот за ублажување на климатските промени не мора нужно да биде фокусиран на јаглеродот. Климатските промени се однесуваат на енергетскиот биланс на Земјата (нето од сончевата енергија што останува во атмосферата и сончевата енергија што ја напушта атмосферата). Количината на стакленички гасови одредува колку топлина се задржува во атмосферата на Земјата. Во арктичките региони, на големи географски широчини, ефектот албедо (т.е. рефлексијата на сончевата светлина назад во вселената без да се претвори во топлина) е поважен (од ефектот на стаклена градина поради складирањето на јаглеродот во атмосферата) за вкупниот енергетски биланс. Оттука, севкупната цел за забавување на климатските промени бара холистички пристап.   

Растенијата и животните постојано ослободуваат јаглерод диоксид (CO₂) во атмосферата преку дишење. Некои природни настани како шумски пожари и вулкански ерупции исто така ослободуваат CO₂ во атмосферата. Рамнотежа во атмосферскиот CO₂ се одржува со редовно секвестрација на јаглерод од зелените растенија во присуство на сончева светлина преку фотосинтеза. Сепак, човечките активности од 18^th век, особено екстракцијата и согорувањето на фосилните горива како што се јагленот, нафтата и природниот гас, ја зголемија концентрацијата на атмосферскиот CO₂.  

Интересно, зголемување на концентрацијата на CO₂ во атмосферата е познато дека покажува ефект на оплодување со јаглерод (т.е. зелените растенија фотосинтетизираат повеќе како одговор на повеќе CO₂ во атмосферата). Добар дел од сегашното копно јаглеродно мијалник се припишува на оваа зголемена глобална фотосинтеза како одговор на зголемениот CO₂. Во текот на 1982-2020 година, глобалната фотосинтеза се зголеми за околу 12% како одговор на 17% зголемување на глобалните концентрации на јаглерод диоксид во атмосферата од 360 ppm на 420 ppm^1,2.  

Очигледно, зголемената глобална фотосинтеза не е во состојба да ги одвои сите антропогени емисии на јаглерод од почетокот на индустријализацијата. Како резултат на тоа, атмосферскиот јаглерод диоксид (CO₂) ефективно се зголеми за околу 50% во последните два века на 422 ppm (во септември 2024 година)³ што е 150% од неговата вредност во 1750 година. Бидејќи јаглерод диоксидот (CO₂) е важен стакленички гас, ова значително севкупно зголемување на атмосферскиот CO₂ придонесе за глобалното затоплување и климатските промени.  

Климатските промени се манифестираат во форма на топење на поларниот мраз и глечери, затоплување на океаните, зголемување на нивото на морето, поплави, катастрофални бури, честа и интензивна суша, недостиг на вода, топлотни бранови, силни пожари и други неповолни услови. Тоа има тешки последици врз животот и егзистенцијата на луѓето, па оттука и императивот за ублажување. Затоа, за да се ограничи глобалното затоплување и порастот на температурата на 1.5°C до крајот на овој век, на Конференција на ОН за климатските промени призна дека глобалните емисии на стакленички гасови треба да се намалат за 43% до 2030 година и ги повика страните на транзиција од фосилните горива да достигнат нето нула емисии од 2050.  

Покрај намалувањето на емисијата на јаглерод, климатските активности можат да бидат поддржани и со отстранување на јаглеродот од атмосферата. Секое подобрување во зафаќањето на атмосферскиот јаглерод би било корисно.  

Морската фотосинтеза со фитопланктони, алги и алги планктони во океаните е одговорна за околу половина од зафаќањето на јаглеродот. Се сугерира дека биотехнологијата на микроалги може да придонесе за фаќање на јаглерод преку фотосинтеза. Свртувањето на уништувањето на шумите со насади на дрвја и обновувањето на шумското земјиште може да биде многу корисно за ублажување на климата. Една студија покажа дека зголемувањето на глобалната шумска покривка може да даде значителен придонес. Покажа дека глобалниот капацитет на крошни дрвја под сегашната клима е 4.4 милијарди хектари, што значи дека може да се создадат дополнителни 0.9 милијарди хектари крошна (што е еквивалентно на 25% зголемување на пошумената површина) откако ќе се исклучи постојната покривка. Овој дополнителен крошна покривка, доколку се создаде, би одвоил и складирал околу 205 гигатони јаглерод, што е околу 25% од сегашниот атмосферски јаглероден базен. Глобалното обновување на шумите е императив и затоа што непречените климатски промени ќе резултираат со намалување на околу 223 милиони хектари шумска покривка (најчесто во тропските области) и губење на поврзаната биолошка разновидност до 2050 година.^4,5. 

Насади на дрвја во арктичкиот регион  

Арктичкиот регион се однесува на северниот дел од Земјата над 66° 33′N географска ширина во рамките на зглобниот круг. Голем дел од овој регион (околу 60%) е окупиран од морскиот мраз покриен со арктичкиот океан. Артичката копнена маса се наоѓа околу јужните маргини на Артичкиот океан кој ја поддржува тундрата или северната бореална шума.  

Бореалните шуми (или тајга) се наоѓаат јужно од Арктичкиот круг и се карактеризираат со иглолисни шуми кои се состојат главно од борови, смреки и ариши. Има долги, студени зими и кратки, влажни лета. Доминантно е ладно толерантно, конусно, зимзелени, зимзелени дрвја (борови, смреки и елки) кои ги задржуваат листовите во облик на игла во текот на целата година. Во споредба со умерените шуми и тропските влажни шуми, бореалните шуми имаат пониска примарна продуктивност, имаат помала разновидност на растителни видови и немаат слоевита шумска структура. Од друга страна, арктичката тундра се наоѓа северно од бореалните шуми во артичките региони на северната хемисфера, каде што подземјето е трајно замрзнато. Овој регион е многу постуден со просечни зимски и летни температури во опсег од -34°C и 3°C – 12°C соодветно. Подземјето е трајно замрзнато (вечен мраз), оттука корените на растенијата не можат да навлезат длабоко во почвата и растенијата се ниско до земјата. Тундра има многу ниска примарна продуктивност, мала разновидност на видови и кратка сезона на растење од 10 недели кога растенијата растат брзо како одговор на долгата дневна светлина.  

Растот на дрвјата во арктичките региони е под влијание на вечниот мраз бидејќи подземната замрзната вода го ограничува растот на длабоките корени. Поголемиот дел од тундра има постојан вечен мраз додека бореалните шуми постојат во области со малку или без вечен мраз. Сепак, арктичкиот вечен мраз не е незасегнат.  

Како што се загрева арктичката клима (што се случува двојно побрзо од глобалниот просек), како резултат на топење и губење на вечниот мраз ќе го подобри преживувањето на раното дрво. Утврдено е дека присуството на крошна од грмушки е позитивно поврзано со понатамошно преживување и раст на садници во дрвја. Составот на видовите и функционирањето на екосистемите во регионот претрпуваат брзи промени. Како што климата се затоплува и вечниот мраз се деградира, вегетацијата може да се префрли од арктик без дрвја во доминација на дрвја во иднина⁶.  

Дали вегетацијата ќе се префрли на арктичкиот пејзаж во кој доминираат дрвјата ќе го намали атмосферскиот CO₂ преку подобрена фотосинтеза и помош за ублажување на климатските промени? Може ли да се земе предвид арктичкиот регион за пошумување за да се отстрани атмосферскиот CO₂. Во двете ситуации, арктичкиот вечен мраз треба прво да се одмрзне или да се деградира за да овозможи раст на дрвјата. Сепак, одмрзнувањето на вечниот мраз ослободува метан во атмосферата, кој е моќен стакленички гас и придонесува за дополнително затоплување. Ослободувањето на метан од вечниот мраз, исто така, придонесува за големи шумски пожари во регионот.  

Што се однесува до стратегијата за отстранување на атмосферскиот CO₂ преку фотосинтеза со пошумување или засадување дрвја во артичка област и последователно ублажување на затоплувањето и климатските промени, истражувачите⁷ утврди дека овој пристап е несоодветен за регионот и дека е контрапродуктивен за ублажување на климатските промени. Тоа е затоа што покривањето на дрвјата го намалува албедото (или рефлексијата на сончевата светлина) и ја зголемува површинската темнина што резултира со нето затоплување бидејќи дрвјата апсорбираат повеќе топлина од сонцето отколку снегот. Понатаму, активностите за садење дрвја, исто така, го нарушуваат јаглеродниот базен на арктичката почва кој складира повеќе јаглерод од сите растенија на Земјата.  

Затоа, пристапот за ублажување на климатските промени не мора нужно да биде фокусиран на јаглеродот. Климатските промени се однесуваат на енергетскиот биланс на Земјата (нето од сончевата енергија што останува во атмосферата и сончевата енергија што ја напушта атмосферата). Стакленички гасови одредуваат колку топлина се задржува во атмосферата на Земјата. Во арктичките региони на големи географски широчини, ефектот албедо (т.е. рефлексијата на сончевата светлина назад во вселената без да се претвори во топлина) е поважен (од складирањето на атмосферскиот јаглерод) за вкупниот енергетски биланс. Оттука, севкупната цел за забавување на климатските промени бара холистички пристап.  

*** 

Референци:  

1. Кинан, ТФ, и сор. Ограничување на историскиот раст на глобалната фотосинтеза поради зголемениот CO2. Нат. Искачување. Чанг. 13, 1376-1381 (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-023-01867-2 

2. Лабораторија Беркли. Вести – Растенијата ни купуваат време да ги успориме климатските промени – но не доволно за да ги запреме. Достапно на https://newscenter.lbl.gov/2021/12/08/plants-buy-us-time-to-slow-climate-change-but-not-enough-to-stop-it/ 

3. НАСА. Јаглерод диоксид. Достапно на https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/ 

4. Бастин, Жан-Франсоа и други 2019. Глобалниот потенцијал за реставрација на дрвјата. Науката. 5 јули 2019 година. Том 365, број 6448 стр. 76-79. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax0848 

5. Chazdon R., and Brancalion P., 2019. Враќање на шумите како средство за многу цели. Науката. 5 јули 2019 година том 365, број 6448 стр. 24-25. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax9539 

6. Limpens, J., Fijen, TPM, Keizer, I. et al. Грмушките и деградираниот вечен мраз го отвораат патот за основање дрвја во субарктичките тресети. Екосистеми 24, 370-383 (2021).  https://doi.org/10.1007/s10021-020-00523-6 

7. Кристенсен, Ј.А., Барберо-Паласиос, Л., Барио, ИЦ и сор. Засадувањето дрвја не е климатско решение на северните високи географски широчини. Нат. Геосци. 17, 1087-1092 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01573-4  

***