Μια νέα μελέτη φέρνει στο προσκήνιο ένα πιθανό «τυφλό σημείο» των κλιματικών μοντέλων: την ικανότητα των δέντρων να συνεχίσουν να αποθηκεύουν άνθρακα με τον ίδιο ρυθμό σε έναν θερμότερο και ξηρότερο κόσμο. Οι ερευνητές προειδοποιούν ότι αρκετά Earth system models ενδέχεται να υπερεκτιμούν έως και κατά 30% τη μελλοντική αποθήκευση άνθρακα από τα δάση, γεγονός που θα μπορούσε να σημαίνει μεγαλύτερη άνοδο της θερμοκρασίας από αυτή που προβλέπουν σήμερα ορισμένα σενάρια.
Τα κλιματικά μοντέλα αποτελούν βασικό εργαλείο για επιστήμονες και κυβερνήσεις, καθώς χρησιμοποιούνται για να εκτιμηθεί πώς θα εξελιχθεί το κλιματικό σύστημα σε βάθος δεκαετιών. Ωστόσο, η ακρίβειά τους εξαρτάται από τον τρόπο με τον οποίο αναπαριστούν σύνθετες βιολογικές διεργασίες, όπως η ανάπτυξη των δέντρων και η αποθήκευση άνθρακα στη βιομάζα.
Ερευνητές του Cornell University υποστηρίζουν ότι πολλά μοντέλα μπορεί να κάνουν μια υπερβολικά αισιόδοξη υπόθεση: ότι όσο αυξάνεται το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, τόσο τα δέντρα θα φωτοσυνθέτουν περισσότερο και θα μετατρέπουν αντίστοιχα περισσότερο άνθρακα σε νέα ξυλώδη μάζα.
Το πρόβλημα με τη σχέση φωτοσύνθεσης και ανάπτυξης
Μέχρι σήμερα, αρκετά μοντέλα αποθήκευσης άνθρακα στη στεριά θεωρούν ότι η νέα ανάπτυξη των δέντρων συνδέεται στενά με την ποσότητα άνθρακα που παράγεται μέσω της φωτοσύνθεσης. Η λογική είναι ότι περισσότερο CO2 μπορεί να ενισχύσει τη φωτοσύνθεση και, κατ’ επέκταση, την ανάπτυξη των φυτών.
Ωστόσο, η νέα έρευνα υποστηρίζει ότι αυτή η σχέση αποδυναμώνεται σε θερμές και ξηρές συνθήκες. Ένα δέντρο μπορεί να απορροφά διοξείδιο του άνθρακα, αλλά να μην έχει επαρκές νερό ώστε να το μετατρέψει σε νέα ξυλώδη ανάπτυξη. Αυτό σημαίνει ότι μικρότερο μέρος του άνθρακα καταλήγει να αποθηκεύεται μακροπρόθεσμα στους κορμούς και στα κλαδιά.
Ο επικεφαλής της μελέτης Brendan Clark, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Cornell, επισημαίνει ότι σήμερα η ξηρά απορροφά περίπου το ένα τρίτο των ανθρωπογενών εκπομπών CO2. Καθώς όμως ο πλανήτης θερμαίνεται και οι συνθήκες γίνονται σε πολλές περιοχές ξηρότερες, αυτή η ικανότητα απορρόφησης δεν θεωρείται δεδομένο ότι θα παραμείνει σταθερή.
Το CO2 δεν είναι «απεριόριστη τροφή» για τα φυτά
Η υπόθεση ότι περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα οδηγεί αυτόματα σε ταχύτερη ανάπτυξη των φυτών έχει χρησιμοποιηθεί συχνά ως επιχείρημα από επικριτές της επιστημονικής συναίνεσης για την κλιματική αλλαγή. Η πραγματικότητα, όμως, είναι πιο σύνθετη.
Ένα αυξανόμενο σώμα επιστημονικών στοιχείων δείχνει ότι τα οφέλη του υψηλότερου CO2 έχουν σαφή όρια, ιδιαίτερα όταν συνδυάζονται με θερμότερες και ξηρότερες συνθήκες. Έρευνες έχουν ήδη καταγράψει μειώσεις στις αποδόσεις καλλιεργειών όπως καλαμπόκι, σιτάρι και κριθάρι λόγω της κλιματικής αλλαγής.
Παρόμοια ευρήματα υπάρχουν και για τα δάση. Μελέτες σε βελανιδιές της Βόρειας Αμερικής δείχνουν ότι υπό υψηλές θερμοκρασίες και ξηρασία τα δέντρα δεν μετατρέπουν αποτελεσματικά το διαθέσιμο CO2 σε ξυλώδη ανάπτυξη. Αντίστοιχες τάσεις έχουν παρατηρηθεί σε δάση της Ελβετίας, μεταξύ άλλων σε έλατα, οξιές και ερυθρελάτες.
Η υγρασία και το νερό αλλάζουν την εξίσωση
Η βροχόπτωση δεν είναι ο μόνος παράγοντας που καθορίζει την ανάπτυξη των δέντρων. Σημαντικό ρόλο παίζει και η υγρασία της ατμόσφαιρας.
Όταν ο αέρας είναι θερμός και ξηρός, τα δέντρα κλείνουν τα στομάτιά τους, δηλαδή τους μικροσκοπικούς πόρους μέσω των οποίων προσλαμβάνουν CO2 και αποβάλλουν οξυγόνο. Με αυτόν τον τρόπο περιορίζουν την απώλεια νερού, αλλά ταυτόχρονα μειώνουν και την ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που μπορούν να χρησιμοποιήσουν στη φωτοσύνθεση.
Ακόμη και όταν υπάρχει διαθέσιμο CO2, η έλλειψη νερού στα κύτταρα μπορεί να περιορίσει την ικανότητα του δέντρου να δημιουργήσει νέα βιομάζα. Αυτό έχει άμεση σημασία για τη μακροπρόθεσμη δέσμευση άνθρακα, επειδή η ξυλώδης ανάπτυξη αποτελεί έναν από τους βασικούς τρόπους με τους οποίους τα δάση αποθηκεύουν άνθρακα για μεγάλα χρονικά διαστήματα.
Τι σημαίνει αυτό για τα επόμενα μοντέλα του IPCC
Το ζήτημα αποκτά ιδιαίτερη σημασία για τη νέα γενιά κλιματικών μοντέλων που θα χρησιμοποιηθούν από το Intergovernmental Panel on Climate Change.
Στο παρελθόν, πολλά μοντέλα λειτουργούσαν με προκαθορισμένες συγκεντρώσεις CO2 στην ατμόσφαιρα και υπολόγιζαν τις επιπτώσεις στο κλιματικό σύστημα. Αυτή η προσέγγιση μπορεί να υποτιμά τις αβεβαιότητες που σχετίζονται με τις ανατροφοδοτήσεις του κύκλου του άνθρακα, δηλαδή το πώς αλλάζει η ικανότητα της ξηράς και των ωκεανών να απορροφούν εκπομπές καθώς ο πλανήτης θερμαίνεται.
Ο κλιματολόγος Zeke Hausfather έχει επισημάνει ότι αυτές οι αβεβαιότητες μπορεί να είναι σημαντικές. Προηγούμενη ανάλυσή του μαζί με τον Richard Betts είχε εκτιμήσει ότι οι αβεβαιότητες στον κύκλο του άνθρακα θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε σχεδόν 25% μεγαλύτερη θέρμανση σε σχέση με ορισμένες σημερινές προβολές.
Τα νεότερα μοντέλα είναι πιο σύνθετα: αντί να εισάγουν απλώς μια συγκέντρωση CO2, χρησιμοποιούν ετήσιες εκπομπές και υπολογίζουν πόσο άνθρακα απορροφούν η ξηρά και οι ωκεανοί και πόσο τελικά παραμένει στην ατμόσφαιρα. Η νέα μελέτη δείχνει, ωστόσο, ότι ακόμη και αυτά τα μοντέλα μπορεί να εξακολουθούν να υπερεκτιμούν την αποθήκευση άνθρακα από τα δάση.
Επιπτώσεις για net zero και κλιματικές πολιτικές
Η πιθανή υπερεκτίμηση της απορρόφησης άνθρακα από τα δάση δεν είναι μόνο επιστημονικό ζήτημα. Έχει άμεσες επιπτώσεις στην πολιτική για το κλίμα.
Οι κυβερνήσεις χρησιμοποιούν κλιματικά μοντέλα για να σχεδιάζουν στόχους μείωσης εκπομπών και στρατηγικές net zero. Εάν οι χώρες υπολογίζουν ότι τα δάση και άλλοι φυσικοί καταβόθρες άνθρακα θα απορροφούν μεγαλύτερο μέρος των εκπομπών από ό,τι πραγματικά μπορούν, υπάρχει κίνδυνος να υποτιμηθεί το μέγεθος των πραγματικών μειώσεων που απαιτούνται.
Η έρευνα βρίσκεται ακόμη σε σχετικά πρώιμο στάδιο. Ο Clark αναγνωρίζει ότι τα διαθέσιμα δεδομένα παραμένουν περιορισμένα, με σημαντικό μέρος της αρχικής ανάλυσης να βασίζεται σε μετρήσεις από δάση της Ελβετίας. Έκτοτε έχουν δημοσιευθεί παρόμοιες μελέτες στη Βόρεια Αμερική, ενώ ερευνητικές ομάδες εξετάζουν πλέον και τα τροπικά δάση.
Παρόλα αυτά, το βασικό μήνυμα είναι κρίσιμο: η υπόθεση ότι τα δάση θα συνεχίσουν να λειτουργούν ως ολοένα ισχυρότερες καταβόθρες άνθρακα όσο αυξάνεται το CO2 μπορεί να είναι υπερβολικά αισιόδοξη. Σε έναν κόσμο θερμότερο και ξηρότερο, η φυσική ικανότητα των οικοσυστημάτων να απορροφούν τις ανθρωπογενείς εκπομπές μπορεί να εξασθενήσει ακριβώς τη στιγμή που τη χρειαζόμαστε περισσότερο.
Πηγή: Bulletin of the Atomic Scientists – Jessica McKenzie, δημοσιογράφος
