Klimat – nowa opowieść
Chapters
Rozdział 5: Węgiel z perspektywy ekosystemowej
Węgiel, gleba i życie
W tej książce celowo umieściłem rozdział dotyczący wody przed rozdziałem o węglu, sygnalizując potrzebę zmiany priorytetów w rozważaniach na temat tych dwu tak fundamentalnych dla życia substancji. Niemniej jednak węgiel również oferuje ważne spojrzenie na zdrowie organizmu Gai. Ostatecznie zrozumienie roli węgla – tak samo jak wody – ukazuje nam konieczność przeniesienia uwagi na ekosystemy, glebę i różnorodność biologiczną.
Większość dyskursów na temat gazów cieplarnianych koncentruje się na emisjach z paliw kopalnych, jak je zastąpić alternatywnymi źródłami energii oraz czy można to zrobić wystarczająco szybko. Jest to już dobrze znane terytorium. Nie będę się tym zajmować, ponieważ nie chcę poświęcać więcej uwagi temu, co uważam za niewłaściwą konwersację. Niezależnie od tego, czy ograniczymy emisje czy też nie, w sytuacji braku ekologicznego uzdrawiania na każdym poziomie zaburzenia klimatyczne będą się nadal pogłębiać.
Aby spojrzeć na paradygmat ekosystemów z perspektywy CO2 trzeba zrobić coś jeszcze. Musimy spojrzeć na taki element budżetu węglowego, który jest znacznie mniej zbadany niż emisja paliw kopalnych – czyli na uwalnianie węgla w wyniku tzw. „zmian w użytkowaniu gruntów” (to eufemizm dla niszczenia ekosystemów). Drugim istotnym czynnikiem jest równie nieznana zdolność nienaruszonych ekosystemów do absorpcji i sekwestracji węgla.
Niektórzy badacze uważają, że drastycznie nie doceniliśmy tych obydwu czynników [1], a ogólna tendencja w literaturze zmierza do coraz wyższych szacunków ich roli dla ziemskich wahań poziomu CO2. Na przykład w niedawno przeprowadzonym badaniu stwierdzono, że wylesianie tropikalne o powierzchni 2,27 miliona kilometrów kwadratowych przyczyniło się do powstania około 50 gigaton węgla w atmosferze od 1950 r., a tempo emisji przyspieszyło. [2] Według tego badania emisje z wylesiania tropikalnego wynoszą obecnie 2,3 gigatony rocznie – ponad 20% emisji antropogenicznej i znacznie więcej niż w poprzednich analizach. [3] Podobny trend dotyczy innych biomów.
Całkiem możliwe, że wylesianie, utrata gleby, utrata różnorodności biologicznej, osuszanie bagien i torfowisk, osuszanie namorzynów i inne zmiany użytkowania gruntów mają bardzo poważne konsekwencje. W związku z tym można zasadnie argumentować – nawet w ramach dyskusji o CO2 (jako opozycji do kontekstu wody) – że zmiany klimatu są spowodowane zarówno przez antropogeniczną degradację środowiska, jak i przez spalanie paliw kopalnych. Spalanie paliw kopalnych nasila tylko niestabilność, którą i tak spowodowałaby dewastacja ekologiczna.
Niedawno na blogu dotyczącym sceptycyzmu klimatycznego przeczytałem stwierdzenie, że w latach 1750–1875 poziom CO2 w atmosferze wzrósł znacznie szybciej niż skumulowane emisje antropogeniczne, a te z kolei nie zrównały się ze wzrostem poziomu dwutlenku węgla aż do 1960 roku. Autor twierdzi, że poziom CO2 wzrósł w wyniku wzrostu temperatur (a zatem był skutkiem, a nie przyczyną), co jest powszechnym stanowiskiem sceptyków. Istnieje jednak inna możliwość: omawiany okres był także czasem masowego wylesiania w Europie i Ameryce Północnej, wraz z ogromną ekspansją użytków rolnych. Te źródła emisji CO2 mogły pomniejszyć rolę emisji paliw kopalnych.
W poprzednim rozdziale opisałem proces, w którym wylesianie, konwencjonalne rolnictwo i inne nadużycia gruntów emitują węgiel do atmosfery z odsłoniętej i zerodowanej gleby. Oto kilka przykładów z drugiej strony równania: zdolność nienaruszonych ekosystemów do absorpcji i magazynowania węgla pod ziemią.
Mokradła
Od czego powinienem zacząć smutne wiadomości? Że w ubiegłym stuleciu planeta straciła połowę bagien namorzynowych i około 70% wszystkich mokradeł? [5] Że powierzchnia łąk trawy morskiej maleje o 7% rocznie? [6] Że całkowita utrata mokradeł w Stanach Zjednoczonych wynosi 50%, licząc od momentu założenia państwa USA i przyspiesza w XXI wieku w stosunku do wieku XX? [7] Większość strat wynika z przekształceń w rolnictwie, rozwoju miast i rozwoju wybrzeży; tymczasem nienaruszone mokradła ulegają degradacji w wyniku zanieczyszczenia i wnikania słonej wody. Podnoszenie poziomu morza zwykle nie stanowiłoby problemu, ponieważ przybrzeżne mokradła migrowałyby wraz z nim. Dziś wały przeciwpowodziowe ograniczają ich rozprzestrzenianie się, podczas gdy tamy pozbawiają je osadów.
Z punktu widzenia różnorodności biologicznej degradacja mokradeł jest katastrofalna, ale jak to wygląda z perspektywy węgla? Mokradła gromadzą więcej węgla w glebie niż jakikolwiek inny ekosystem – w przypadku trawy morskiej jest to aż 20 ton na hektar rocznie. [8] Zgodnie z niektórymi szacunkami, wraz z namorzynami i słonymi bagnami mokradła odpowiadają za połowę biologicznego wychwytywania węgla na całym świecie. [9] Torfowiska to kolejny ogromny pochłaniacz węgla, zawierający tyle samo węgla w glebie, co cała żywa biomasa na Ziemi; to węgiel, który może dostać się do atmosfery, gdy torfowiska zostaną osuszone, wylesione lub spalone.
Wskaźniki sekwestracji dla ekosystemów są zazwyczaj określane przez wskaźniki pomiaru akumulacji gleby. Metoda ta podąża ze podstawową naukową strategią izolowania zmiennych, czyniąc niewidocznymi synergiczne połączenia między systemami. Na przykład namorzyny wyłapują osad, który w innym przypadku dostałby się do raf koralowych, prawdopodobnie czyniąc je bardziej podatnymi na bielenie. Trawa morska buforuje kwasowość otaczającej wody, umożliwiając szybszy wzrost skorupiaków. Zarówno skorupiaki, jak i rafy koralowe same biosekwestrują węgiel. Podstawowa metodologia rachunkowości emisji dwutlenku węgla – dzielenie ziemi na biomy i regiony oraz sumowanie sekwestracji węgla w każdym z nich – automatycznie zaniża ich wartość.
Łąki
Nienaruszone systemy łąkowe zamieszkałe przez stada dużych roślinożerców mają ogromną zdolność do sekwestracji węgla w glebie. Dane w tonach węgla na hektar są trudne do ustalenia, ponieważ szacunki uzyskane przez pomiar i modelowanie różnią się o kilka rzędów wielkości, w zależności od warunków geologicznych, opadów deszczu, rodzajów traw i tego, czy są koszone, a także od obecności stada zwierząt (dzikich czy gospodarskich) lub jego braku. Ponadto sekwestrowany węgiel może pozostawać w glebie przez różny czas. Część zawierającej węgiel materii organicznej ulega rozkładowi w ciągu roku lub dwóch, znaczna jej część pozostaje w glebie przez kilka dziesięcioleci, a niektóre nie wracają do atmosfery przez tysiące lat (jeśli w ogóle). Dziesięciostopowa wierzchnia warstwa gleb amerykańskiego środkowego zachodu (dziś mocno zerodowana) dobitnie świadczy o zdolności łąk do magazynowania węgla pod ziemią.
Najwyższą zdolność do wiązania węgla mają naturalne łąki porośnięte rodzimymi trawami poddane wypasowi wędrujących stad dużych roślinożerców. Niestety 97% pierwotnej północnoamerykańskiej prerii z wysokimi trawami zostało przekształcone w pola uprawne, przedmieścia i pastwiska wysiane przez człowieka. Początkowo obszar ten obejmował 70 milionów hektarów, a jego zdolność do regulowania emisji dwutlenku węgla była ogromna. Sądząc po danych (co prawda nielicznych), pochodzących z intensywnych praktyk pasterskich mających na celu odtworzenie naturalnego sposobu wypasu roślinożerców, nie można wykluczyć, że preria o wysokiej trawie mogłaby sekwestrować 8–20 ton węgla na hektar rocznie. Dziś jednak większość tej ziemi emituje CO2, ponieważ jest przeznaczona pod uprawy. [10] Uprawa oparta jest na głębokiej orce, która wystawia gołą glebę na działanie powietrza, wody i wiatru oraz utlenia materię organiczną (węgiel). Podobna historia wydarzyła się na stepach Azji, krajach Afryki, pampasach Ameryki Południowej, itd. Według FAO nawet jedna trzecia światowych użytków zielonych została już zdegradowana. [11] To, co może pochłaniać CO2, staje się źródłem jego emisji.
Lasy
Spośród wszystkich ekosystemów opinia publiczna uznaje lasy za kluczowe dla zachowania zdrowia klimatu. Obecnie pochłaniają około 40% globalnej emisji antropogenicznej, ale wylesienia odpowiadają za emisję co najmniej jednej trzeciej antropogenicznej emisji. [12] Im więcej jest CO2 w powietrzu, tym więcej lasy go pochłaniają – jednak do pewnych granic. To tak, jakby lasy dzielnie robiły wszystko co w ich mocy, aby utrzymać równowagę w atmosferze. My, ludzie im w tym nie pomagamy. Według niektórych szacunków łączna liczba drzew na ziemi spadła o prawie połowę od zarania cywilizacji, [13] a dzisiaj setki tysięcy kilometrów kwadratowych lasów znikają każdego roku. Straty mogą być nawet większe niż powszechnie się szacuje, ponieważ statystyki wylesiania nie uwzględniają strat drobnych drzew, co według niektórych naukowców odpowiada za dwie trzecie strat biomasy z lasów tropikalnych. [14] Podobnie jak w przypadku mokradeł i muraw, zniszczenie lasów zmienia dany obszar z pochłaniacza węgla w źródło jego emisji.
Mniej rozpoznawalnym problemem niż wylesianie jest degradacja lasów, przede wszystkim wynikająca z wycinki, niszczenia owadów i pożarów – trzech ściśle powiązanych ze sobą czynników. Wbrew twierdzeniom przemysłu drzewnego wycinka powoduje, że lasy są bardziej podatne na katastrofalne pożary, a nie mniej. [15] Jak opisano w ostatnim rozdziale, tworzy ona bardziej suche warunki, zmniejszając transpirację oraz zwiększając odpływ wody i erozję. Gospodarka leśna zakłóca również równowagę ekologiczną, która utrzymuje owady pod kontrolą. Zazwyczaj ujednolica las, pozostawiając go bardziej podatnym na owady i choroby, a pniaki ściętych drzew stanowią pożywkę dla obu. W międzyczasie, ponieważ wycinanie eliminuje martwe drzewa stojące i dziuplaste starsze drzewa, ważne siedliska znikają, zwiększając ryzyko wystąpienia gradacji owadów i patogenów. Drogi użytkowane przez ciężkie maszyny powodują utwardzanie gleby i fragmentację ekosystemów, co dodatkowo zmniejsza ich odporność. [16] Żaden z tych efektów nie jest precyzyjnie objęty wskaźnikami emisji dwutlenku węgla ani modelami klimatycznymi.
Co więcej, jeśli zrozumiemy, że same lasy są żywymi istotami (a nie tylko skupiskami żywych istot), zobaczymy inne rodzaje szkód. Grzybnia o fenomenalnej złożoności łączy wszystkie drzewa i inne rośliny w lesie, zapewniając sieć komunikacyjną, za pośrednictwem której drzewa dzielą się informacjami, ostrzegają się przed szkodnikami, a czasem nawet dzielą zasoby. Drogi tną tę żywą sieć na mniejsze, odłączone części. Tradycyjne pozyskiwanie drewna eliminuje również bardzo stare drzewa, zapobiegając ich upadkowi i powolnemu rozkładowi w ciągu dziesięcioleci lub nawet stuleci. Co, jeśli najstarsze z drzew, drzewa – babcie zawierają mądrość (lub, jeśli wolisz, chemicznie zakodowane informacje), która jest przydatna lasowi, np. aby przetrwać niezwykłe warunki zdarzające się raz na sto lat? Co jeśli butwiejące drzewa są siedliskiem wolno rozwijających się grzybów, które odgrywają ważną rolę w utrzymaniu równowagi ekologicznej? Wszystkie te zjawiska są znacznie trudniejsze do oszacowania niż tony metryczne biomasy.
W swojej książce “Sekretne życie drzew” z 2016 roku leśnik Peter Wohlleben silnie przemawia za wrażliwością lasu i społeczną naturą drzew. Jego zespół użył cukrów znakowanych radionuklidami, aby ustalić, że zdrowe drzewa żywią chore drzewa, a drzewa rodzicielskie żywią swoje potomstwo. Czasami społeczność drzew utrzymuje nawet pnie ściętych drzew przez stulecia. Komunikują się za pośrednictwem substancji chemicznych w powietrzu, a także poprzez sieci grzybni; uczą się także indywidualnie i zbiorowo na podstawie doświadczeń z suszą i innymi zagrożeniami. [17] Niektóre drzewa nawiązują przyjaźnie z innymi drzewami, współpracują zamiast konkurować o światło słoneczne. Drzewa współpracują również w celu tworzenia mikroklimatów: według jednego ze źródeł, o którym wspomina Wohlleben, naturalnie rosnące lasy utrzymywały temperaturę o 3 st. C niższą niż na obszarach zarządzanych przez leśników.
Być może kryzys ekologiczny, który przedstawiamy w kontekście zmian klimatu i globalnych granic, zostanie rozwiązany tylko wtedy, gdy doprowadzi nas do miejsca, w którym uznamy świętość i podmiotowość lasów i wszystkich istot. Tylko wtedy będziemy mieć wiedzę i umiejętności niezbędne do właściwej opieki nad tkankami i narządami ciała Gai. Ta podmiotowość jest niewidoczna, kiedy las lub inna istota zostaje zredukowana do zbioru danych.
Żywa istota, którą nazywamy lasem, obejmuje nie tylko drzewa, ale wszystkie żyjące tam istoty. Jak można arytmetycznie policzyć wkład, powiedzmy, populacji wilków w ekosystem? Drapieżniki szczytowe odgrywają kluczową rolę w utrzymywaniu stabilnych ekosystemów, nawet jeśli nie mają bezpośredniego wpływu na pochłanianie dwutlenku węgla. Ich wkład jest pośredni, systemowy i rozproszony. W lasach Ameryki Północnej eksterminacja wilków i kuguarów doprowadziła do rozkwitu populacji jeleni, które zjadają roślinność podszytu i nowe sadzonki, pozostawiając odsłoniętą glebę, zwiększając odpływ wody i erozję gleby, zmniejszając retencję wody i przyczyniając się do zmniejszenia opadów w porze suchej zaś powodzi podczas wilgotnej pory roku. Zmiany w roślinności gruntowej i podszytowej odbijają się także w społecznościach owadów, grzybów i bakterii, powodując, że drzewa są bardziej podatne na owady i choroby, jak również na pożary. Wyrąb, kwaśne deszcze, zanieczyszczenie ozonem i zmieniające się wzorce klimatyczne pogarszają te efekty w złowrogiej synergii. Z powodów specyficznych dla każdego regionu lasy sukcesywnie zanikają na całym świecie.
Mógłbym zacytować więcej danych na temat naziemnej i podziemnej sekwestracji węgla dla różnych typów lasów: tropikalnych, umiarkowanych i borealnych, pierwotnych lasów z baldachimem i lasów drugiego wzrostu i tak dalej. Ale hej, ludzie! Czy naprawdę potrzebujemy tych liczb, aby wiedzieć, że musimy chronić i cenić bogactwo, jakim są lasy? Nawet gdybyśmy mogli żyć na planecie ich pozbawionej, czy byśmy tego chcieli? Kiedy skończy się zabijanie drzew?? Waham się przed podaniem kolejnych liczb, obawiając się sugerowania, że to o liczbach powinniśmy rozmawiać. Czy pomoże to ustalić “bardziej ilościowe” powody, dla których powinniśmy robić to, co już wiemy, że powinniśmy robić? Nie sądzę.
Jeśli jeszcze nie wiemy, że lasy są święte i cenne, więcej liczb nam w tym nie pomoże.
Las to żywa istota o niepojętej złożoności. Kiedy ograniczamy go do niewielkiego zestawu ogólnych powiązań i wielkości liczbowych, przygotowujemy scenę przemocy: ich fizyczna redukcja przez piły łańcuchowe i spychacze następuje po konceptualnej redukcji na mierzalne ilości i usługi. Dlatego waham się określić wartość lasów pod względem emisji dwutlenku węgla. Pomijałbym w ten sposób ich ekosystemowe funkcje inne niż wiązanie węgla, a także ich immanentną wartość, kierując rozmowę w stronę liczb.
Zredukowanie wartości lasu do liczb takich jak biomasa i stopień sekwestracji nie różni się tak bardzo od przeliczania ich na kubiki i dolary. To ten sam sposób myślenia. Nie chcę już dłużej przyczyniać się do takiej retoryki.
Przypisy:
[1] Patrz przykład Arneth i in. (2017).
[2] Rosa i in. (2016).
[3] Szacuje się, że ilość węgla zawartego w biomasie lasu deszczowego zwiększyła się. W artykule z 2012r. W Nature Climate Change (Baccini i in., 2012) liczba ta wyniosła 228,7 gigaton, czyli o 21% więcej niż szacowana w 2010 r. w Globalnej ocenie zasobów leśnych (Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa, 2010). Niemniej jednak szacunkowa roczna emisja z raportu Nature Climate Change wynikająca z wylesiania lasów tropikalnych jest mniejsza niż połowa powyższej liczby wynikającej z Current Biology, prawdopodobnie dlatego, że nie uwzględnia ona podziemnej biomasy i dotychczasowych emisji.
[4] Middleton (2012).
[5] Davidson (2014).
[6] Waycott i in. (2009).
[7] Fears (2013).
[8] Duarte i in. (2013). Liczba ta łączy pomiary i modelowanie w okresie pięćdziesięciu lat dla przywróconych łąk trawy morskiej (naturalne łąki traw morskich prawdopodobnie przewyższają tę liczbę). Wskaźniki sekwestracji rosną wykładniczo z upływem czasu (aż do osiągnięcia limitu), co sugeruje, że wiele wcześniejszych badań przeprowadzonych na krótkoterminowych projektach dotyczących nasadzania rażąco nie docenia potencjału sekwestracji węgla przez trawę morską. Około 30–60 milionów hektarów trawy morskiej na całym świecie sekwestrujących 20 ton / hektar daje gigatonę węgla pochłanianego każdego roku – czyli jedną dziesiątą antropogenicznych emisji.
[9] Nellemann i in. (2009). Należy zauważyć, że dane dotyczące sekwestracji podane w tym raporcie są niższe niż nowsze szacunki.
[10] Więcej informacji na ten temat znajduje się w rozdziale 8 na temat rolnictwa regeneracyjnego. Większość szacunków jest o rząd wielkości mniejsza niż te liczby, ale z drugiej strony amerykańska preria wysokiej trawy stanowi zaledwie 2%t globalnych użytków zielonych.
[11] Organizacja Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (2009).
[12] Pan i in. (2011).
[13] Crowther i in. (2015).
[14] Baccini i in. (2017).
[15] Wuerthner (2016).
[16] Patrz przykład Sierra Forest Legacy (2012).
[17] Na wstępie do pracy Wohllebena polecam doskonały wywiad Schiffmana (2015).