Niedawne badania wykazały, że dojrzałe lasy mogą przystosować się do zwiększonego poziomu CO2 poprzez zwiększenie produkcji drewna, co obala wcześniejsze teorie mówiące, że brakuje im takiej zdolności. Odkrycie to, stanowiące część trwającego eksperymentu BIFoR FACE, podkreśla znaczenie starszych lasów w sekwestracji dwutlenku węgla i ich rolę w walce ze zmianami klimatycznymi.
Dojrzałe lasy odgrywają kluczową rolę w walce ze zmianami klimatycznymi – pochłaniają dwutlenek węgla (CO2) z atmosfery i blokowanie go w nowym drewnie.
W przełomowym badaniu naukowcy wykazali, że starsze drzewa mogą znacznie zwiększyć produkcję biomasy drzewnej w odpowiedzi na podwyższony poziom CO2, co podważa wcześniejsze przekonania na temat dojrzałych lasów. Wyniki uzyskane w ramach eksperymentu BIFoR FACE podkreślają potencjał dojrzałych lasów do pełnienia roli średnioterminowych pochłaniaczy dwutlenku węgla i przyczyniania się do łagodzenia zmiany klimatu, podkreślając konieczność zrównoważonej gospodarki leśnej i wsparcia politycznego.
Naukowcy odkryli, że starsze drzewa reagowały na podwyższony poziom CO w atmosferze2 poprzez zwiększenie produkcji biomasy drzewnej – zaprzeczając istniejącym teoriom, że dojrzałe lasy nie są w stanie zareagować na podwyższony poziom CO2 poziomy.
Eksperci odkryli, że narażenie na podwyższony poziom gazów cieplarnianych (atmosfera otoczenia + 150 części na milion CO2; wzrost o około 40%) zwiększył produkcję drewna średnio o 9,8% w okresie siedmiu lat. Brak odpowiedniego wzrostu produkcji materiału, takiego jak liście lub drobne korzenie, które uwalniają CO2 do atmosfery stosunkowo szybko, można było wykryć.
Długoterminowe składowanie dwutlenku węgla w lasach
Wyniki ich badań opublikowano dzisiaj (12 sierpnia) w czasopiśmie Natura Zmiany Klimatuwspierają rolę dojrzałych lasów jako średnioterminowych (na dziesięciolecia) magazynów węgla i naturalnych rozwiązań klimatycznych – dzięki danym z długo działająca spółka CO na świeżym powietrzu2 eksperyment wzbogacania (FACE). na Uniwersytet w BirminghamInstytutu Badań Leśnych (BIFoR) w środkowej Anglii.
Naukowcy z BIFoR przeprowadzili eksperyment FACE w 180-letnim lesie liściastym, w którym dominują 26-metrowe dęby angielskie (lub „szypułkowe”) – sześć działek o średnicy 30 metrów, z czego trzy narażone na podwyższony poziom CO2 pozostałe trzy działki pełnią rolę kontrolną.
Rola dojrzałych lasów w sekwestracji dwutlenku węgla
Główny autor, profesor Richard Norby z Uniwersytetu w Birmingham, skomentował: „Nasze odkrycia obalają pogląd, że starsze, dojrzałe lasy nie są w stanie zareagować na rosnący poziom CO2 w atmosferze, ale to, jak zareagują, będzie prawdopodobnie zależeć od dostaw składników odżywczych z gleby.
„Dowody z BIFoR FACE na znaczny wzrost produkcji biomasy drzewnej potwierdzają rolę dojrzałych, istniejących od dawna lasów jako naturalnych rozwiązań klimatycznych w nadchodzących dziesięcioleciach, podczas gdy społeczeństwo będzie dążyć do zmniejszenia swojej zależności od węgla”.
Przyszłe implikacje dla gospodarki leśnej
Eksperymenty FACE naśladują przyszły skład atmosfery i dostarczyły cennych danych na temat interakcji między lasami, atmosferą i klimatem. Poprzednie eksperymenty wykazały, że produktywność lasów może wzrosnąć przy podwyższonym poziomie CO2 ale przeprowadzono je na plantacjach młodych drzew, co rodzi pytania, czy starsze drzewa zareagowałyby w ten sam sposób.
Współautor i dyrektor BIFoR, profesor Rob MacKenzie z Uniwersytetu w Birmingham, skomentował: „Wierzymy, że te wyniki, mniej więcej w połowie naszego piętnastoletniego eksperymentu w BIFoR FACE, okażą się bezcenne dla decydentów na całym świecie zmagających się z problemem ze złożonością zmian klimatycznych.
„Eksperymenty FACE, takie jak nasz, stanowią podstawę przewidywań dotyczących przyszłego stężenia CO w atmosferze2 koncentracji, co znacznie zwiększa zaufanie do decyzji politycznych. Ale nawet jeśli wzrost wzrostu drzew przełoży się na średnioterminowy wzrost magazynowania dwutlenku węgla w lasach, w żadnym wypadku nie stanowi to powodu do opóźniania redukcji zużycia paliw kopalnych”.
Eksperyment BIFoR FACE rozpoczął zmianę atmosfery wokół lasu w 2017 roku i mierzył wpływ podwyższonego poziomu CO2 na produkcję drewna poprzez wykorzystanie skaningu laserowego do przeliczenia zmierzonych średnic drzew na masę drewna.
Szerszy kontekst składowania dwutlenku węgla w lasach
Naukowcy obliczyli ogólny wzrost lasu (zwany produktywnością pierwotną netto, NPP), łącząc produkcję drewna przez dęby i podszyty z produkcją liści, drobnych korzeni, kwiatów i nasion, a nawet ilość związków biologicznie czynnych uwalnianych przez korzenie z korzeni.
Naukowcy odkryli, że elektrownia jądrowa była o 9,7% i 11,5% większa w przypadku podwyższonego poziomu CO2 niż w warunkach otoczenia odpowiednio w latach 2021 i 2022 – wzrost o około 1,7 tony suchej masy na hektar rocznie. Większa część tego wzrostu wynikała z produkcji drewna, natomiast produkcja drobnych korzeni i masy liści nie uległa zmianie.
Aby umieścić to dodatkowe składowanie dwutlenku węgla w lasach w kontekście, odpowiada ono, na hektar i w ciągu roku, 1% CO2 emitowane przez pojedynczy komercyjny samolot pasażerski lecący w jedną stronę z Londynu do Nowego Jorku. Całkowita ilość węgla pobieranego przez las o długim okresie istnienia na hektar rocznie jest dziesięciokrotnie większa. Wartości te dają pewne wskazówki co do skali ochrony lasów i gospodarki leśnej wymaganej, aby zrównoważyć nawet niezbędne emisje z paliw kopalnych.
Eksperyment BIFoR FACE będzie kontynuowany w latach 30. XXI wieku w celu analizy długoterminowych reakcji i interakcji między węglem leśnym, innymi składnikami odżywczymi roślin i leśną siecią pokarmową.
Odniesienie: „Zwiększona produkcja biomasy drzewnej w dojrzałym lesie umiarkowanym w warunkach podwyższonego poziomu CO2” autorstwa: Richard J. Norby, Neil J. Loader, Carolina Mayoral, Sami Ullah, Giulio Curioni, Andy R. Smith, Michaela K. Reay, Klaske van Wijngaarden, Muhammad Shoaib Amjad, Deanne Brettle, Martha E. Crockatt, Gael Denny, Robert T. Grzesik, R. Liz Hamilton, Kris M. Hart, Iain P. Hartley, Alan G. Jones, Angeliki Kourmouli, Joshua R. Larsen, Zongbo Shi , Rick M. Thomas i A. Robert MacKenzie, 13 sierpnia 2024 r., Natura Zmiany Klimatu.
DOI: 10.1038/s41558-024-02090-3
