Czy lasy nas uratują w obliczu zmian klimatycznych? Ta idea jest pocieszająca, ale opiera się na nikłym zrozumieniu obiegu węgla i tego, czym tak naprawdę jest las.
Obecny, niezwykle niepokojący kontekst powinien nas zmusić do zakwestionowania mitu lasu zbawiciela. Oto dlaczego.
Czym jest wiązanie CO₂?
Zacznijmy od wyjaśnienia: lasy i wszystkie rośliny na planecie mogą magazynować węgiel, ale to nic w porównaniu z oceanami i wodami powierzchniowymi, które pochłaniają 29 000 gigaton (Gt) CO₂ rocznie, podczas gdy organizmy fotosyntetyzujące pochłaniają 2000 Gt, z których wiele, nawiasem mówiąc, żyje w wodzie.
Dziękujemy, że nas czytasz! Będziemy ogromnie wdzięczni, jeśli zdecydujesz się wesprzeć Srebrny Kompas na Zrzutce! Dziękujemy!
A jeśli chodzi o fotosyntezę, porozmawiajmy o niej. Ta zdolność roślin zawierających chlorofil jest często źle rozumiana. Pozwala ona roślinom produkować cukry niezbędne do rozwoju, wykorzystując zarówno cząsteczki wody, pobierane głównie z gleby przez korzenie, jak i cząsteczki CO₂ wychwytywane z powietrza przez liście.
Przerywana fotosynteza
Proces ten nie jest trwały: może znacznie spowolnić, a nawet zatrzymać się, zwłaszcza w okresach suszy gdy brakuje wody, w nocy, gdy nie ma światła, w okresach upałów lub mrozów, gdy temperatura jest zbyt wysoka lub zbyt niska, aby zapobiec aktywności metabolicznej.
Wreszcie, gdy niektóre drzewa tracą jesienią liście, tracą także drogę, którą CO₂ może przedostać się do organizmu.
Wiązanie i sekwestracja węgla
Innym powszechnym błędnym przekonaniem jest to, że fotosynteza umożliwia roślinie przedostanie się węgla; proces ten nazywa się wiązaniem węgla. Nie jest to to samo, co sekwestracja węgla, która jest procesem długotrwałym.
Aby lasy były pomocne w obliczu zmian klimatycznych, muszą z czasem pochłaniać więcej dwutlenku węgla niż emitują. Można je wtedy uznać za pochłaniacze dwutlenku węgla.
Emisja CO₂ przez drzewo
Niektórzy mogą się tu zdziwić. Co masz na myśli mówiąc, że las emituje CO₂? Aby zrozumieć, jak to się dzieje, musimy przyjrzeć się temu, co dzieje się po fotosyntezie.
Proces ten pozwala drzewu produkować cukry przy użyciu CO₂ wychwyconego z powietrza i wody pobieranej z gleby. Cukry te są następnie utleniane (przy użyciu tlenu O₂ z powietrza), aby dostarczyć energii i zbudować tkanki niezbędne do wzrostu i rozwoju; proces ten nazywa się oddychaniem.
Zużywając te cukry, drzewo uwalnia wodę i CO₂. W pewnych sytuacjach, na przykład zimą lub nocą, drzewo kontynuuje oddychanie, ale zatrzymuje fotosyntezę, emitując więcej CO₂ niż absorbuje.
FOTOSYNTEZA I ODDYCHANIE: O CZYM MÓWIMY?
- W uproszczeniu, fotosynteza u roślin to proces, który wykorzystuje energię słoneczną do rozkładu cząsteczek wody (H₂O) pobieranych z gleby, ekstrahując atomy wodoru (H) i wiążąc je z cząsteczkami dwutlenku węgla (CO₂) pobieranymi z powietrza (uwalniając atomy tlenu z wody w postaci tlenu O₂), wytwarzając w ten sposób cukry (CHO), budulec materii organicznej. Proces ten przeprowadzają wszystkie organizmy posiadające chlorofil: rośliny i sinice.
- Natomiast oddychanie, które dotyczy wszystkich organizmów żywych (z wyjątkiem niektórych bakterii zdolnych do życia bez tlenu, u których oddychanie zastąpione jest fermentacją), łącznie z roślinami, odpowiada rozkładowi materii organicznej przez utlenianie, w wyniku którego uwalnia się CO₂, woda i ciepło.
Węgiel magazynowany przez drzewo nie jest wieczny.
Jednak odsetek CO₂ wychwyconego podczas fotosyntezy, który jest wydychany przez samo drzewo, jest niewielki. Większość węgla pobranego z atmosfery jest wbudowywana w skrobię, celulozę, ligninę (podstawowy składnik drewna), korzenie, pień, gałęzie, liście i owoce drzewa.
Węgiel ten będzie zatem magazynowany w drzewie tak długo, jak długo ono żyje. Jeśli jednak drzewo spłonie, CO₂ zostanie uwolniony do atmosfery.
Jeśli drzewo obumrze z powodu choroby lub innych przyczyn, będzie się powoli rozkładać, co w dłuższej perspektywie spowoduje uwolnienie dużej ilości węgla.
Kluczowa rola bioróżnorodności gleby
Jeśli jednak drzewo rośnie w zdrowym ekosystemie, bakterie, grzyby, dżdżownice i inne organizmy rozkładające drewno mogą również żerować na martwym drewnie i włączać część zawartego w nim węgla do materii organicznej gleby i własnej biomasy. W istocie, w lesie wszystkie organizmy uczestniczą w magazynowaniu węgla, nie tylko drzewa, stąd znaczenie wysokiej bioróżnorodności.
To samo dzieje się, gdy spada liść lub martwa gałąź. Gleba leśna często stanowi znacznie większy zapas węgla niż nadziemne części drzew.
Kiedy las staje się źródłem węgla
Jeśli jednak las spłonie, jeśli będzie cierpiał z powodu zbyt długiej suszy lub jeśli zbyt wiele drzew uschnie na skutek ataku patogenów, może się okazać, że w dłuższej perspektywie stanie się źródłem węgla, a nie jego pochłaniaczem .
To niepokojące zjawisko, które obserwujemy coraz częściej. Możemy je zaobserwować na przykład obserwując żółknięcie liści i ich opadanie w środku lata lub obumieranie górnych gałęzi drzew: jednocześnie zmniejsza się powierzchnia fotosyntetyczna drzewa.
Osłabione drzewa stają się bardziej podatne na infekcje i ataki szkodników, co zwiększa ich śmiertelność. Błędne koło może się powtarzać: wysoka śmiertelność drzew w lesie prowadzi do gromadzenia się paliwa na ziemi i w powietrzu. W upalne i suche dni nawet żywe rośliny wysychają, co zwiększa ich palność.
Zmiany klimatu wymagają zmniejszenia ilości CO₂ w atmosferze, głównego gazu cieplarnianego. Aby to osiągnąć, konieczne jest ograniczenie źródeł emisji CO₂.
Równocześnie CO₂ można w sposób zrównoważony wychwytywać poprzez wspomaganie fotosyntezy, oszczędzając przy tym zasoby węgla organicznego.
Jak pobudzić fotosyntezę?
Można wpływać na powierzchnię fotosyntetyczną bez zmiany powierzchni lasu, koncentrując się na stratyfikacji roślinności. Zatem hektar lasu z warstwą drzew, warstwą krzewów i warstwą roślinności zielnej, zwłaszcza gdy preferowane są mieszanki gatunków o uzupełniających się cechach morfologicznych i fizjologicznych (na przykład małe drzewa dające cień pod okapem dużych drzew światłolubnych z mieszanką liściasto-iglastą), pozwala na uzyskanie znacznie wyższych plonów fotosyntetycznych niż plantacja, na której wszystkie drzewa należą do tego samego gatunku i są w tym samym wieku, zwłaszcza jeśli jest to egzotyczne drzewo iglaste, które zapobiega rozwojowi warstw krzewów i roślinności zielnej w podszycie.
Stratyfikacja i różnorodność biologiczna gatunków krzewiastych umożliwia zatem wychwytywanie do 40% więcej węgla , a jednocześnie sprzyja bioróżnorodności nadziemnej i podziemnej .
Podobnie, im większe zróżnicowanie gatunków drzew i im więcej martwego drewna pozostanie na ziemi, tym większa będzie różnorodność gatunków roślin, zwierząt i mikroorganizmów, a gleba będzie miała większe zasoby węgla.
Jeżeli połączymy zarządzanie lasami z odtwarzaniem terenów podmokłych, zwielokrotnimy efekty rozwiązań w zakresie różnorodności biologicznej, magazynowania dwutlenku węgla i zapobiegania pożarom.
Zasoby węgla i przemysł drzewny
Węgiel zmagazynowany przez drzewa może również zyskać drugie życie, gdy las jest wycinany w celu pozyskania z niego różnych surowców. Węgiel może być następnie magazynowany przez różny okres czasu, w zależności od trwałości pozyskanych zasobów.
Zgodnie z tą logiką polityka publiczna faworyzuje drewno jako materiał budowlany: teoretycznie drewno konstrukcyjne stanowi zrównoważoną formę magazynowania węgla organicznego. W dobie globalnego ocieplenia las jest zatem przedstawiany jako zbawiciel: nie tylko może być pochłaniaczem dwutlenku węgla, ale także magazynuje część CO₂ w materiale, który można spieniężyć.
Jednak obecne wydarzenia pokazują nam, że rzeczywistość jest zupełnie inna i że pochłaniacz dwutlenku węgla, którym kiedyś był, staje się w coraz większym stopniu źródłem.
Plantacje komercyjne o wątpliwym śladzie węglowym
W wielu krajach europejskich dążenie do idealnych lasów, które są jednocześnie odporne na zmiany klimatu i opłacalne ekonomicznie, doprowadziło do opracowania modelu: komercyjnych plantacji drzew rzekomo lepiej przystosowanych do suszy, ponieważ pochodzą z bardziej suchych regionów świata.
Sadzenie tych gatunków (zwłaszcza drzew iglastych, takich jak cedr atlaski, sosna Monterey i sosna kadzidłowa) wymaga mechanicznej uprawy gleby, nawożenia, a czasem stosowania herbicydów.
Tego typu praktyki zapożyczone z rolnictwa są ewidentnie dewastujące dla ekosystemu, środowiska i ostatecznie klimatu, zwłaszcza że wykorzystuje się w nich ciężki sprzęt leśny, który emituje dużo CO₂ i innych zanieczyszczeń oraz powoduje masowe uwalnianie węgla z gleby – znacznie większe niż to związane z samym zamieraniem.
Bardzo delikatne monokultury
Co gorsza, te monokultury są znacznie bardziej podatne na inwazje szkodników, susze i pożary, które powodują nagłe uwolnienie CO₂ zmagazynowanego w tej biomasie. Ten ekologiczny absurd często ma również podłoże ekonomiczne, ponieważ wskaźnik sukcesu tych plantacji jest często niski, a nawracające okresy suszy i fale upałów niszczą dużą liczbę młodych roślin, które nie zdążyły rozwinąć wystarczającego systemu korzeniowego.
Co więcej, ponieważ młode plantacje są niezwykle atrakcyjne dla zwierząt kopytnych, nieliczne okazy, które przetrwały, z trudem wyrywają się ze szponów roślinożerców bez kosztownych środków ochronnych. Skutkuje to bardzo powolną odbudową lasu, która często trwa ponad piętnaście lat, zanim stanie się pochłaniaczem dwutlenku węgla, a nie jego źródłem.
W ten sposób z błędnego koła, w którym obumierający las pogłębia efekt cieplarniany zamiast go zmniejszać, bardzo szybko przechodzimy w spiralę spadkową, jeśli chodzi o intensyfikację gospodarki leśnej i sztuczną gospodarkę leśną, w celu dostosowania produkcji dochodowego drewna w niebezpiecznym, gorączkowym tempie, nie odstępując od ekosystemu leśnego i jego funkcji klimatycznych.
Zastosowanie drewna: czynnik decydujący
Los drewna z lasów również budzi wątpliwości. Z 57 milionów metrów sześciennych drewna pozyskiwanego każdego roku np. we Francji metropolitalnej, 39 milionów (68,4%) jest wykorzystywanych jako energia drzewna (na własne potrzeby, sprzedawanych jako taka lub jako odpad z zakładów przetwórstwa pierwotnego i wtórnego).
Węgiel zmagazynowany w tym drewnie zostanie zatem natychmiast uwolniony do atmosfery po jego spaleniu. Kolejne dziesięć milionów (17,5%) trafia do przemysłu papierniczego, tekturowego, płytowego itp., co stanowi krótko- i średnioterminowe składowanie węgla. Ostatecznie odsetek drewna pozyskiwanego, które nadal magazynuje węgiel długoterminowo (drewno), jest stosunkowo niewielki (14%).
Przyspieszone obroty
Polityka wydobywcza zachęcała również do skrócenia rotacji w plantacjach leśnych, argumentując, że młode, rosnące drzewa pochłaniają więcej CO₂. Nie jest to całkowicie błędne, ale przesłania fakt, że odmłodzenie prowadzi również do znacznego uszczuplenia zasobów węgla w starszych drzewostanach oraz w glebach uszkodzonych przez zbiory i ponowne sadzenie.
Co więcej, argument zwolenników intensywnej gospodarki leśnej, że stary las – którego drzewa przetrwały już okres eksploatacji – nie będzie już magazynował dwutlenku węgla, lecz będzie emitował tyle samo CO₂, ile wiąże, został już w dużej mierze obalony przez badania naukowe .
Oczywiście, w ramach tej samej logiki pomija się również fakt, że większość zasobów węgla znajduje się w glebie leśnej, gdyż praktyki eksploatacji, ponownego zalesiania i konserwacji powodują jej erozję.
Myląca korzyść płynąca z szybkiego wzrostu drzew
Kolejnym błędnym przekonaniem jest to, że szybko rosnące gatunki drzew są znacznie bardziej wydajne w sekwestracji CO₂ niż gatunki wolno rosnące, co jest mylącym pretekstem do porzucania dębów, buków, jodeł i innych naturalnie występujących w naszych lasach gatunków na rzecz rodzimych drzew iglastych (takich jak genetycznie „ulepszona” sosna nadmorska) lub egzotycznych (takich jak jodła daglezji ) i drzew liściastych z drzew iglastych (na przykład mieszańców topoli, eukaliptusa, a nawet „magicznego” drzewa Paulownia tomentosa ).
Rzeczywiście, ilość drewna zgromadzonego przez te drzewa w ciągu zaledwie kilku lat jest często imponująca, ale jest to drewno „miękkie”, co oznacza, że ma bardzo niską gęstość. Przy tej samej objętości drewna, gatunek wolno rosnący magazynuje zatem znacznie większą ilość węgla. Nie ma żadnej korelacji między ilością pochłoniętego węgla a tempem wzrostu drzewa, ponieważ liczy się długość jego życia .
Jakie lasy będziemy mieć jutro?
Jakie wnioski można wyciągnąć z tych wszystkich obserwacji? Z pewnością nie chodzi o kwestionowanie roli lasów jako pochłaniaczy dwutlenku węgla: jest ona kluczowa. Aby jednak lasy mogły nadal pełnić tę rolę, konieczne jest ich pilne zachowanie (zwłaszcza lasów pierwotnych i bagiennych), odbudowa zdegradowanych ekosystemów (poprzez promowanie naturalnego zalesiania), wspieranie gospodarki o obiegu zamkniętym i ponownego wykorzystania drewna, unikanie greenwashingu poprzez ulepszanie certyfikacji w oparciu o zaktualizowane kryteria oparte na danych naukowych oraz wdrożenie kompleksowych ocen śladu węglowego dla całego sektora leśnego.
Las to złożony ekosystem, którego nie da się sprowadzić wyłącznie do drzew.
Dziś wyzwaniem jest zwiększenie odporności na zmiany klimatu, co wymaga opracowania nowego podejścia do inżynierii leśnej. Jak każda inżynieria, musi ona opierać się na solidnych i aktualnych podstawach naukowych oraz wymaga integracji różnych dziedzin wiedzy.
W obliczu takiej złożoności, każde proste rozwiązanie byłoby złudzeniem. Argumenty ekologiczne o „walce z efektem cieplarnianym i zmianami klimatu” nie powinny już dłużej służyć jako ekologiczne uzasadnienie dla polityk publicznych, które promują brutalny powrót produktywistycznej i niezrównoważonej wizji lasu, służącej jedynie interesom lobby przemysłowego i ekonomicznego, ze szkodą dla innych użytkowników lasu.
Wręcz przeciwnie, muszą zintegrować „ekosystemowy” i społeczny wymiar lasu, nawet jeśli instytucje nie lubią złożoności, a polityka publiczna zawsze dąży do uproszczenia kwestii, które ma regulować. Wyzwaniem dla naukowców jest dostarczenie informacji na temat debat wokół polityki klimatycznej i gospodarczej gospodarki leśnej oraz przemysłu drzewnego.
