Po doseženem sporazumu – neprijetno presenečenje

»Jutri bo za svet nov začetek,« je v soboto po sprejetem podnebnem sporazumu v Parizu slovesno oznanil generalni sekretar ZN Ban Ki Mun. Da ta začetek ne bo preprost, je bilo jasno vsem navzočim, niso pa še vedeli, kako težak bo v resnici. Ob političnih, gospodarskih in tehnoloških problemih, ki ovirajo odvajanje od ogljične odvisnosti, največje ovire postavlja sama narava. In to na načine, kakršnih znanost še ni predvidela.

Eden takih je bil odkrit prav pred kratkim in objavljen v ugledni znanstveni reviji Proceedings of the National Academy of Sciences v zadnjih dneh pariškega podnebnega vrha. Avtorji, raziskovalci z univerze v Utahu in univerze Princeton, so med proučevanjem naravnih dejavnikov, ki vplivajo na preprečevanje kopičenja toplogrednega ogljikovega dioksida v ozračju, odkrili presenetljiv nov podnebni dejavnik. Ta utegne imeti po njihovem prepričanju največji vpliv na količino ogljikovega dioksida, ki ga lahko vsrka rastlinje.

Ugotovili so namreč, da so največje gonilo absorbiranja in zadrževanja ogljikovega dioksida nočne temperature v tropskem pasu. Prav tem pa klimatologi napovedujejo, da bodo naraščale hitreje kot drugod po svetu. Kot so ugotovili avtorji omenjene raziskave, bi utegnilo višanje te temperature močno ovirati sposobnost rastlinja za absorbiranje CO2 . Lahko se celo zgodi, opozarjajo raziskovalci, da se bo obrnil jeziček na tehtnici in se bo gozdni in rastlinski del našega planeta iz ponora spremenil v vir toplogrednih emisij. Tako bi gozdovi v prihodnje globalno segrevanje celo pospeševali, namesto da bi ga še naprej blažili.

Neznanke v ogljikovem krogu

Količina ogljika, ki ga lahko posrkajo kopenski ekosistemi, se sicer spreminja od leta do leta in je močno odvisna od vremenskega in podnebnega dogajanja. Vodilni avtor študije William Anderegg, profesor biologije na univerzi v Utahu ter raziskovalec na Princetonu, pojasnjuje, da je množina posrkanega ogljika odvisna od letnega gibanja okoljskih dejavnikov, na primer temperature in padavin. Te vplivajo na zmožnost rastlin in prsti, da vsrkavajo ogljik.

V raziskavi, katere rezultate so objavili prav med pariškim podnebnim vrhom, so v iskanju odgovora, kaj vpliva na sposobnost rastlin za vsrkavanje ogljikovega dioksida, preizkusili štiri hipoteze. Prvi trije dejavniki – povprečna tropska temperatura, tropske padavine in oboje, temperature in padavine v napol sušnih območjih našega planeta – so bili že doslej dodobra raziskani in prepoznani kot pomembni elementi svetovnega ogljikovega kroga. Ta območja, zlasti tropsko, se kažejo še kot posebej pomembna pri celotni količini iz ozračja posrkanega ali v ozračje oddanega ogljika.

Četrta hipoteza, in sicer vpliv nočnih temperatur, pa je za znanstvene kroge povsem nova, poudarja Anderegg. Porodila se je iz nekaj lokalnih raziskav v Kostariki, kjer so ugotovili, da nočne temperature občutno vplivajo na količino ogljika, ki jo vsrkajo kopenski sistemi na tem območju. Ko so proučevali to in preostale tri hipoteze in ugotavljali, kateri dejavnik ima največ vpliva na variacije pri absorpciji ogljika, so se naslonili predvsem na satelitske podatke o količini ogljika, ki so ga vsrkali kopenski sistemi. Analize so kot odločilni dejavnik pokazale prav tropske nočne temperature.

Vpliv toplih tropskih noči

Kako to, da je ravno od doslej precej zapostavljenih tropskih nočnih temperatur najbolj odvisna količina vsrkanega ogljika?

Anderegg pomen teh temperatur povezuje z metaboličnim procesom, tako imenovanim dihanjem rastlinja, ko rastline spremenijo sladkor v energijo in pri tem izločajo ogljikov dioksid. V bistvu je proces nasproten fotosintezi, ko rastline za pridobivanje sladkorja porabljajo CO2 .

Zelo poenostavljeno povedano: več fotosinteze pomeni več iz ozračja absorbiranega ogljikovega dioksida, več dihanja rastlin pa pomeni več izločenega ogljika. Za fotosintezo je potrebna sončna svetloba in zato poteka predvsem podnevi, dihanje pa, nasprotno, poteka zlasti ponoči. In če se temperature ponoči zvišajo, pri številnih rastlinah bistveno pospešijo njihovo dihanje.

»V toplih nočeh rastline in z njimi povezani drugi deli kopenskega ekosistema porabijo več sladkorja in oddajo več ogljika v ozračje, kot ga porabijo in oddajo v hladnejših nočeh,« pojasnjuje Anderegg.

»Dejstvo, da je proces dihanja rastlin tako zelo občutljiv za nočno temperaturo, pravzaprav ne preseneča,« je objavljene rezultate za Washington Post komentiral David Schimel iz Nase, ki raziskuje ekosisteme in ogljikov krog, vendar pri tej raziskavi ni sodeloval – je pa bil z njenimi rezultati seznanjen, še preden so jih objavili. Kakor rečeno, ga rezultati niso presenetili, a vendarle ni povsem prepričan, da so nočne temperature glavno gonilo variacij v vsrkavanju ogljika.

»Andereggova skupina je zaključke sicer dobro utemeljila, toda podatki in opazovanja, ki jih imamo, za rangiranje pomena teh dejavnikov še niso dovolj kvalitetni,« opozarja Schimel.

Čeprav nam torej sedanji satelitski podatki lahko veliko povedo o porabi ogljika v ekosistemih, potrebujemo boljše. Predvsem za raziskovanje produktivnosti rastlin in njihove porabe ogljika znanstveniki čedalje bolj vključujejo uporabo tako imenovane solarno sprožene fluorescence. Ta omogoča satelitom, da fotosintezo zaznajo že zelo od daleč.

V prihodnje boljši podatki

»Ko bomo imeli več takšnih podatkov, bo zanimivo še enkrat ovrednotiti zaključke te in podobnih raziskav,« predlaga Schimel. »Že zdaj pa lahko rečem, da je ideja gotovo zanimiva. Ker je predstavljena kot potencialno svetovni fenomen, jo je treba skrbno ovrednotiti. Tudi če bi se pokazalo, da ni najpomembnejši dejavnik, nedvomno pomembno učinkuje, zato jo je treba pozorno spremljati.«

Podobno meni Ben Bond-Lamberty, ki ogljikov krog in vlogo rastlinja proučuje v Pacifiškem severozahodnem nacionalnem laboratoriju: »Rezultati raziskave so gradivo za nadaljnje skrbno testiranje. Že zdaj pa kaže, da imajo nočne temperature v tropskem območju pomembno vlogo v ogljikovem krogu.«

Dnevne temperature vplivajo na obe strani enačbe o porabi in oddaji ogljika – na proces njegovega pridobivanja s fotosintezo in na proces njegovega oddajanja pri dihanju. Spremembe v nočni temperaturi pa, nasprotno, vplivajo le na dihanje. Zato je razumljivo, da lahko pričakujemo neuravnotežen vpliv nočnih temperatur, meni Bond-Lamberty. »S tem spoznanjem, če ga bodo dodatne analize potrdile, bo mogoče bistveno izboljšati modele za napovedovanje uravnoteženja ogljika,« je še prepričan Bond-Lamberty.

Prav natančnejše napovedi bodo bistvene v prihodnjih letih, ko se bo naš planet še naprej segreval, zlasti če imajo znanstveniki prav, ko napovedujejo tudi hitrejše višanje nočnih temperatur. To pa pomeni, da utegne postati vpliv nočnih temperatur v prihajajočih letih zelo pomemben. Avtorji tokratne raziskave namreč domnevajo, da pri najslabšem razvoju dogodkov lahko pričakujemo, da se bodo gozdovi, namesto da bi vsrkavali ogljikov dioksid, spremenili v njegov vir. V tem primeru bi v ozračje oddajali ogromno ogljikovega dioksida, ki bi po principu povratne zanke globalno segrevanje še pospešil.

Ranljivost servisa

Kdaj bi se v razmerah nezadržnega segrevanja ozračja tak preobrat utegnil zgoditi, še ni jasno. Lahko že čez nekaj desetletij, lahko pa tudi šele čez nekaj stoletij, meni Anderegg. Poleg tega obstaja upanje, da se bodo nekatere vrste rastlin sčasoma prilagodile višjim temperaturam in se tako izognile delovanju povratne zanke. Najnovejše odkritje o vplivu nočnih temperatur je torej treba dojeti predvsem kot opozorilo za skrbno presojanje vloge gozda v čedalje toplejšem svetu, ne pa kot klic k preplahu.

»Obnavljanje tropskih gozdov in novo pogozdovanje sta za zdaj še vedno pomembni za absorpcijo precejšnje količine ogljika in še naprej neprecenljiv servis za odstranjevanje ogljikovega dioksida iz ozračja. Toda zavedati se moramo ne samo vrednosti tega servisa, ampak tudi njegove ranljivosti,« poudarja David Schimel.