Advertisement

Að draga úr loftslagsbreytingum: Gróðursetning trjáa á norðurslóðum versnar hlýnun jarðar

Endurheimt skóga og gróðursetning trjáa er rótgróin stefna til að draga úr loftslagsbreytingum. Hins vegar notkun á þessi nálgun á norðurslóðum versnar hlýnunina og er öfugsnúin til að draga úr loftslagsbreytingum. Þetta er vegna þess að þekju trjáa dregur úr albedo (eða endurkasti sólarljóss) og eykur yfirborðsmyrkur sem leiðir til nettó hlýnunar (vegna þess að tré draga í sig meiri hita frá sólinni en snjór). Ennfremur truflar trjáplöntur einnig kolefnislaug heimskautsjarðvegsins sem geymir meira kolefni en allar plöntur á jörðinni. Þess vegna þarf nálgun til að draga úr loftslagsbreytingum ekki endilega að vera kolefnismiðuð. Loftslagsbreytingar snúast um orkujafnvægi jarðar (að frádregnum sólarorku sem dvelur í andrúmslofti og sólarorka sem fer út úr lofthjúpnum). Magn gróðurhúsalofttegunda ákvarðar hversu miklum hita er haldið í lofthjúpi jarðar. Á norðurskautssvæðum, á háum breiddargráðum, eru albedo áhrif (þ.e. endurkast sólarljóss aftur út í geiminn án þess að breytast í hita) mikilvægari (en gróðurhúsaáhrif vegna kolefnisgeymslu í andrúmsloftinu) fyrir heildarorkujafnvægið. Þess vegna krefst heildarmarkmiðsins um að hægja á loftslagsbreytingum heildrænnar nálgun.   

Plöntur og dýr losa stöðugt koltvísýring (CO2) í andrúmslofti með öndun. Sumir náttúruviðburðir eins og skógareldar og eldgos losa einnig CO2 í andrúmsloftinu. Jafnvægi í CO í andrúmsloftinu2 er viðhaldið með reglulegri kolefnisbindingu grænu plantnanna í nærveru sólarljóss með ljóstillífun. Hins vegar hafa mannlegar athafnir síðan 18th öld, einkum vinnsla og brennsla jarðefnaeldsneytis eins og kola, jarðolíu og jarðgas, hefur aukið styrk koltvísýrings í andrúmsloftinu.2.  

Athyglisvert er að aukning á styrk CO2 í andrúmsloftinu er vitað að sýna kolefnisfrjóvgunaráhrif (þ.e. grænar plöntur ljóstillífa meira sem svar við meira CO2 í andrúmsloftinu). Stór hluti af núverandi kolefnisvaski á jörðu niðri er rakinn til þessarar auknu ljóstillífunar á heimsvísu sem svar við hækkandi CO2. Á árunum 1982-2020 jókst ljóstillífun á heimsvísu um um 12% sem svar við 17% aukningu á alþjóðlegum styrk koltvísýrings í andrúmsloftinu úr 360 ppm í 420 ppm1,2.  

Ljóst er að aukin ljóstillífun á heimsvísu er ófær um að binda alla kolefnislosun af mannavöldum síðan iðnvæðing hófst. Afleiðingin er sú að koltvísýringur í andrúmsloftinu (CO2) hefur í raun aukist um um 50% á síðustu tveimur öldum í 422 ppm (í september 2024)3 sem er 150% af verðmæti þess árið 1750. Þar sem koltvísýringur (CO2) er mikilvæg gróðurhúsalofttegund, þessi umtalsverða heildaraukning á CO í andrúmsloftinu2 hefur stuðlað að hlýnun jarðar og loftslagsbreytingum.  

Loftslagsbreytingar koma fram í formi bráðnandi pólíss og jökla, hlýnandi sjávar, hækkandi sjávarborði, flóðum, hörmulegum stormum, tíðum og miklum þurrkum, vatnsskorti, hitabylgjum, alvarlegum eldum og öðrum slæmum aðstæðum. Það hefur alvarlegar afleiðingar á líf fólks og lífsafkomu og þess vegna er brýnt að draga úr því. Þess vegna, til að takmarka hlýnun jarðar og hækkun hitastigs við 1.5°C fyrir lok þessarar aldar, er UN Climate Change Conference hefur viðurkennt að draga þurfi úr losun gróðurhúsalofttegunda á heimsvísu um 43% fyrir árið 2030 og hefur kallað aðila til að hverfa frá jarðefnaeldsneyti til að ná nettó núlllosun með 2050.  

Auk þess að draga úr kolefnislosun er einnig hægt að styðja við loftslagsaðgerðir með því að fjarlægja kolefni úr andrúmsloftinu. Sérhver aukning í töku kolefnis í andrúmsloftinu væri gagnleg.  

Ljóstillífun sjávar með plöntusvifi, þara og þörungasvifi í sjónum er ábyrgur fyrir um helmingi kolefnisfangans. Lagt er til að örþörungalíftækni gæti stuðlað að kolefnisfanga með ljóstillífun. Að snúa við eyðingu skóga með trjárækt og endurheimt skógarlands getur verið mjög gagnlegt til að draga úr loftslagi. Ein rannsókn leiddi í ljós að efling skógarþekju á heimsvísu gæti lagt mikið af mörkum. Það sýndi að afkastageta trjátjalda á heimsvísu við núverandi loftslag er 4.4 milljarðar hektara sem þýðir að 0.9 milljarða hektara aukaþekju af tjaldhimnu (sem jafngildir 25% aukningu á skóglendi) gæti myndast eftir að núverandi þekju er undanskilin. Þessi auka þakhlíf ef hún yrði til myndi binda og geyma um 205 gígatonn af kolefni sem nemur um 25% af núverandi kolefnislaug andrúmsloftsins. Endurheimt skóga á heimsvísu er einnig nauðsynleg vegna þess að óslitnar loftslagsbreytingar myndu leiða til minnkunar um 223 milljón hektara skógarþekju (aðallega á hitabeltissvæðum) og taps á tengdum líffræðilegum fjölbreytileika árið 20504,5

Trjáplanta á norðurskautssvæðinu  

Heimskautssvæði vísar til norðurhluta jarðar fyrir ofan 66° 33′N breiddargráðu innan heimskautshringsins. Mikið af þessu svæði (um 60%) er upptekið af hafís þakið heimskautshafinu. Listalandið er staðsett í kringum suðurjaðar norðurhafsins sem styðja við túndru eða norðurlandskóga.  

Boreal skógar (eða taiga) eru staðsettir suður af heimskautsbaugnum og einkennast af barrskógum sem samanstanda að mestu af furu, greni og lerki. Það hefur langa, kalda vetur og stutt, blaut sumur. Það eru ríkjandi kuldaþolin, keiluberandi, sígræn, barrtré (furur, greni og greni) sem halda nállaga laufum sínum allt árið um kring. Í samanburði við tempraða skóga og suðræna blauta skóga hafa bórealskógar lægri frumframleiðni, hafa færri plöntutegundafjölbreytni og skortir lagskipt skógargerð. Á hinn bóginn er túndran á norðurslóðum staðsett norðan við boreal skóga á norðurslóðum á norðurhveli jarðar, þar sem undirlagið er varanlega frosið. Þetta svæði er mun kaldara með meðalhita vetrar og sumars á bilinu -34°C og 3°C – 12°C í sömu röð. Jarðvegurinn er varanlega frosinn (siffreri) þar af leiðandi geta rætur plantnanna ekki farið djúpt í jarðveginn og plöntur liggja lágt til jarðar. Tundra hefur mjög lága frumframleiðni, litla tegundafjölbreytni og stutt vaxtarskeið sem er 10 vikur þegar plöntur vaxa hratt til að bregðast við langri dagsbirtu.  

Trjávöxtur á norðurslóðum verður fyrir áhrifum af sífrera vegna þess að frosið vatn undir yfirborðinu takmarkar djúprótarvöxt. Stærstur hluti túndru hefur samfelldan sífrera á meðan búrealískir skógar eru á svæðum með lítinn eða engan sífrera. Hins vegar er sífreri heimskautsins ekki óáreittur.  

Þegar loftslag á norðurslóðum hlýnar (sem gerist tvisvar sinnum hraðar en heimsmeðaltalið) myndi bráðnun og tap sífrera auka lifun snemma trjágræðlinga. Tilvist runni tjaldhiminn var jákvæður tengdur við frekari lifun og vöxt græðlinga í tré. Samsetning tegunda og starfsemi vistkerfa á svæðinu er að taka miklum breytingum. Eftir því sem loftslag hlýnar og sífreri rýrnar getur gróður breyst úr trjálausu norðurslóðum yfir í trjáráðandi í framtíðinni6.  

Myndi gróður færast yfir í trjáráðandi heimskautslandslag draga úr CO í andrúmsloftinu2 með aukinni ljóstillífun og hjálpa til við að draga úr loftslagsbreytingum? Gæti komið til greina að grípa til skógræktar á norðurslóðum til að fjarlægja koltvísýring í andrúmsloftinu2. Í báðum aðstæðum ætti sífreri heimskautsins að þiðna eða brotna niður fyrst til að leyfa vöxt trjáa. Hins vegar losar sífrera við þíðingu metan í andrúmsloftið sem er öflug gróðurhúsalofttegund og stuðlar að frekari hlýnun. Metanlosun frá sífrera stuðlar einnig að gríðarlegum skógareldum á svæðinu.  

Hvað varðar stefnuna um að fjarlægja CO í andrúmsloftinu2 með ljóstillífun með skógrækt eða trjáræktun á norðurslóðum og þar af leiðandi mildun hlýnunar og loftslagsbreytinga, sögðu vísindamennirnir7 fannst þessi nálgun óhentug fyrir svæðið og vera gagnsæ til að draga úr loftslagsbreytingum. Þetta er vegna þess að þekju trjáa dregur úr albedo (eða endurkasti sólarljóss) og eykur yfirborðsmyrkur sem leiðir til nettó hlýnunar vegna þess að tré draga í sig meiri hita frá sólinni en snjór. Ennfremur truflar trjáplöntur einnig kolefnislaug heimskautsjarðvegsins sem geymir meira kolefni en allar plöntur á jörðinni.  

Þess vegna þarf nálgun til að draga úr loftslagsbreytingum ekki endilega að vera kolefnismiðuð. Loftslagsbreytingar snúast um orkujafnvægi jarðar (að frádregnum sólarorku sem dvelur í andrúmslofti og sólarorka sem fer út úr lofthjúpnum). Gróðurhúsalofttegundir ákvarða hversu miklum hita er haldið í lofthjúpi jarðar. Á norðurslóðum á háum breiddargráðum er albedo áhrif (þ.e. endurkast sólarljóss aftur út í geiminn án þess að breytast í hita) mikilvægara (en kolefnisgeymsla andrúmsloftsins) fyrir heildarorkujafnvægið. Þess vegna krefst heildarmarkmiðsins um að hægja á loftslagsbreytingum heildrænnar nálgun.  

*** 

Tilvísanir:  

  1. Keenan, TF, et al. Þvingun á sögulegum vexti í ljóstillífun á heimsvísu vegna hækkandi CO2. Nat. Clim. Chang. 13, 1376–1381 (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-023-01867-2 
  1. Berkeley Lab. Fréttir – Plöntur kaupa okkur tíma til að hægja á loftslagsbreytingum – en ekki nóg til að stöðva þær. Fæst kl https://newscenter.lbl.gov/2021/12/08/plants-buy-us-time-to-slow-climate-change-but-not-enough-to-stop-it/ 
  1. NASA. Koltvíoxíð. Fæst kl https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/ 
  1. Bastin, Jean-Francois o.fl. 2019. Möguleiki á endurheimt trjáa á heimsvísu. Vísindi. 5. júlí 2019. 365. árgangur, 6448. bls. 76-79. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax0848 
  1. Chazdon R., og Brancalion P., 2019. Endurheimt skóga sem leið til margra markmiða. Vísindi. 5. júlí 2019. árgangur 365, tölublað 6448 bls. 24-25. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax9539 
  1. Limpens, J., Fijen, TPM, Keizer, I. o.fl. Runnar og niðurbrotinn sífreri ryðja brautina fyrir trjásetur í subarctic mýrlendi. Vistkerfi 24, 370–383 (2021).  https://doi.org/10.1007/s10021-020-00523-6 
  1. Kristensen, J.Å., Barbero-Palacios, L., Barrio, IC o.fl. Gróðursetning trjáa er engin loftslagslausn á norðlægum háum breiddargráðum. Nat. Geosci. 17, 1087–1092 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01573-4  

***  

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Vísindablaðamaður | Stofnandi ritstjóri Scientific European tímarits

Gerast áskrifandi að fréttabréfinu okkar

Til að uppfæra með öllum nýjustu fréttum, tilboðum og sérstökum tilkynningum.

Vinsælast Greinar

Amínóglýkósíð sýklalyf gætu verið notuð til að meðhöndla vitglöp

Í tímamótarannsóknum hafa vísindamennirnir sýnt fram á að...

Nanóvélmenni sem bera eiturlyf beint í augun

Í fyrsta skipti hafa verið hannaðir nanóvélmenni sem...

Bóluefni gegn malaríu: Mun nýfundið DNA bóluefnistækni hafa áhrif á framtíðarnámskeið?

Þróun bóluefnis gegn malaríu hefur verið meðal stærstu...
- Advertisement -
92,785Fanseins
47,291FylgjendurFylgdu
1,772FylgjendurFylgdu
30ÁskrifendurGerast áskrifandi