Однажды утром 2009 года исследователь Бонни Уоринг он будет ездить на автобусе в гору в Коста-Рике, посещать биологическую станцию Ла-Сельва, где изучать реакцию тропических лесов на засуху.
Тысячи исследователей по всему миру пытались решить одни и те же вопросы, пытаясь понять судьбу тропических лесов в быстро меняющемся мире.
Наше общество требует слишком много от этих хрупких экосистем, которые контролируют доступность пресной воды для миллионов людей и являются домом для двух третей наземного биоразнообразия планеты.
Сегодня, создав проблему, мы просим дополнительных усилий от этих лесов.
Растения поглощают CO2 из атмосферы, превращая его в листья, древесину и корни.
Теперь это кажется нам очевидным. Мы способны пренебречь даже чудесами. Однако эта сила вселила в ученых надежду. Что растения, особенно быстрорастущие тропические деревья, могут действовать как естественный тормоз изменения климата, улавливая большую часть CO2, выделяемого при сжигании ископаемого топлива.
Таким образом, правительства, компании и некоммерческие организации во всем мире привержены сохранению или посадке огромного количества деревьев.
Может это сработает?
Нет. Не хватает деревьев, чтобы компенсировать выбросы углерода человеком. И никогда не будет.
Недавно Уоринг провел исследование доступной научной литературы, чтобы оценить, сколько леса могут поглощать CO2. Если мы увеличим количество растительности, которое может содержать вся Земля, мы сможем улавливать CO2. достаточно, чтобы компенсировать всего десять лет выбросов парниковых газов при нынешних темпах.
В тот момент мы больше не могли ничего компенсировать.
Земля, полная деревьев, отсрочит неизбежное лишь на четыре-десять лет.
Судьба нашего вида неразрывно связана с выживанием лесов и содержащимся в них биологическим разнообразием.
Растения превращают газ CO2 в простые сахара - процесс, известный как фотосинтез. Эти сахара затем используются для построения живых тел растений. Если захваченный углерод попадает в древесину, он закрывается от атмосферы на многие десятилетия. Когда растения умирают, их ткани разлагаются и проникают в почву.
Часть углерода растений может оставаться под землей в течение десятилетий или даже столетий. Вместе наземные растения и почва содержат ок. 2.500 гигатонн углерода, примерно в три раза больше, чем удерживается в атмосфере.
Поскольку растения (особенно деревья) являются прекрасными естественными хранилищами углерода, вполне понятно, что увеличение численности растений во всем мире может снизить концентрацию CO2 в атмосфере.
Титанический вызов
Для роста растениям необходимы четыре основных ингредиента: свет, CO2, вода и питание (например, азот и фосфор, те же элементы, которые содержатся в удобрениях для растений).
Тысячи ученых по всему миру изучают, как рост растений зависит от этих четырех ингредиентов, чтобы понять, как растительность отреагирует на изменение климата.
Действительно сложная задача, учитывая, что мы, люди, одновременно изменяем очень много аспектов природной среды. Мы нагреваем земной шар, меняем характер выпадения осадков, разрезаем большие массивы леса на мелкие фрагменты, внедряем различные виды.
Это затрудняет ответ на вопрос, сколько углерода растения могут поглощать из атмосферы.
Как бы то ни было, исследователи единодушно согласны с тем, что наземные экосистемы никогда не смогут выжить в одиночку.
Ученые подсчитали, сколько CO2 может быть уловлено деревьями и лесами по всему миру.
Признавая эти ограничения, ученые считают, что наземные экосистемы могут содержать достаточно дополнительной растительности, чтобы поглотить от 40 до 100 гигатонн углерода из атмосферы.
Как только будет достигнут этот дополнительный рост (процесс, который в любом случае займет несколько десятилетий), на Земле не будет дополнительных мощностей для хранения природного углерода.
Это очень мало. Этого не достаточно.
В настоящее время люди выбрасывают CO2 в атмосферу со скоростью десять гигатонн углерода в год. Естественным процессам будет трудно справиться с выбросами парниковых газов, порождаемых мировой экономикой. Мы совершаем самоубийство.
Один пассажир на обратном рейсе из Мельбурна в Нью-Йорк выделяет вдвое больше углерода (1600 кг C), чем может уловить дуб диаметром в полметра (750 кг C).
Катастрофа и надежда
Несмотря на все эти физические ограничения роста растений, предпринимается все больше крупномасштабных усилий по увеличению растительного покрова. Так называемое «природное» климатическое решение.
Подавляющее большинство этих усилий сосредоточено на защите или расширении лесов, поскольку деревья содержат во много раз больше биомассы, чем кустарники или травы, и, следовательно, обладают более высоким потенциалом связывания углерода.
Однако если наземные экосистемы не подвергаются серьезному анализу, такая деятельность может сократить биоразнообразие и даже вызвать противоположный эффект.
Кажется парадоксом: может ли посадка деревьев оказать негативное влияние на окружающую среду?
Ответ положительный. Чтобы избежать нанесения ущерба окружающей среде, мы не должны высаживать леса в местах, которым они, естественно, не принадлежат. Нет смысла вырубать лес Амазонки, а затем сажать новые деревья в другом месте, возможно, произвольно в местах с другими характеристиками.
Прежде чем предпринимать какие-либо действия по расширению лесной среды обитания, мы должны убедиться, что деревья посажены в правильном месте, поскольку не все экосистемы на Земле могут или должны поддерживать деревья.
Посадка деревьев в экосистемах, в которых обычно преобладают другие типы растительности, не может привести к долгосрочному связыванию углерода.
На примере шотландских торфяников
Особенно показателен пример из шотландских болот: большие участки земли, на которых растет невысокая растительность (в основном, мхи и травы) на постоянно влажной почве.
Поскольку разложение в кислых, заболоченных почвах происходит очень медленно, мертвые растения накапливаются в течение очень длительных периодов времени, образуя торф. Торфяники Великобритании содержат в 20 раз больше углерода, чем в национальных лесах.
В конце 20 века некоторые шотландские болота были осушены для посадки деревьев. Операция позволила саженцам деревьев прижиться, но также ускорила гниение торфа.
Эколог Нина Фриггенс и его коллеги из Эксетерского университета подсчитали, что при разложении высушенного торфа выделяется больше углерода, чем могли поглотить посаженные впоследствии деревья.
Леса не являются «машинами по улавливанию CO2»
То же самое и с арктической тундрой, где местная растительность всю зиму покрыта снегом, отражающим свет и тепло. Посадка высоких деревьев с темными листьями в этих районах может увеличить поглощение тепловой энергии и привести к локальному потеплению.
Но посадка деревьев в лесных средах также может привести к негативным последствиям для окружающей среды. С точки зрения улавливания углерода и биоразнообразия не все леса одинаковы: естественно созданные леса содержат больше видов растений и животных, чем леса, посаженные человеком. И зачастую они содержат еще больше углерода.
Политика поощрения посадки деревьев может непреднамеренно стимулировать вырубку лесов в устойчивых естественных средах обитания.
Еще один пример «неправильных» лесов: Видимо Вида
REUTERS / Хосе Кабесас
Другой яркий пример: программа Сембрандо Вида правительства Мексики, которое обеспечивает прямые выплаты землевладельцам за посадку деревьев.
Проблема? Многие сельские землевладельцы вырубают старые, укоренившиеся леса, чтобы посадить новые саженцы. Это решение, хотя и разумное с экономической точки зрения, на самом деле влечет за собой потеря десятков тысяч гектаров спелого леса.
Это не работает так
Многие благонамеренные организации стремятся сажать деревья, которые растут быстрее, поскольку теоретически это означает более высокую скорость «вытягивания» CO2 из атмосферы.
Однако с точки зрения климата важно не то, насколько быстро может расти дерево, а то, сколько углерода оно содержит в зрелом состоянии и как долго этот углерод сохраняется в экосистеме.
По мере старения леса он достигает того, что экологи называют «устойчивым состоянием». Состояние, в котором количество углерода, поглощаемого деревьями каждый год, идеально уравновешивается CO2, выделяемым в результате дыхания самих растений, и триллионами подземных микробов-разрушителей.
Это явление привело к неправильному представлению о том, что старые леса бесполезны для смягчения последствий изменения климата, потому что они больше не растут быстро и не выделяют CO2.
Неправильное «решение» проблемы состоит в том, чтобы отдать приоритет посадке деревьев, а не сохранению существующих лесов.
Людям нужны здоровые леса
Поддержка природных экосистем является важным инструментом в арсенале стратегий, которые нам понадобятся для борьбы с изменением климата. Однако в любом случае, как уже упоминалось, наземные экосистемы никогда не смогут поглотить то количество углерода, которое выделяется при сжигании ископаемого топлива.
Вместо того, чтобы убаюкивать ложную иллюзию, что мы можем продолжать вырубать леса и мучить планету, пока мы сажаем новые деревья в других местах, мы должны сократить выбросы в источнике и искать дополнительные стратегии по удалению накопленного углерода в атмосфере.
Означает ли это, что текущие кампании по защите и расширению леса - плохая идея? Точно нет. Защита и расширение естественной среды обитания, особенно лесов, абсолютно необходимы для обеспечения здоровья нашей планеты.
Леса - это больше, чем просто поглотители углерода. Это сложные зеленые сети, которые связывают судьбы миллионов известных видов, а миллионы других все еще ждут своего открытия.
