Regnskógarnir binda líklega meira en talið hefur verið

Nýjar niðurstöður frá NASA um kolefnisbúskap skóga jarðar

Ný rannsókn sem unnin var undir forystu bandarísku geimferðastofnunarinnar NASA bendir til þess að regnskógar hitabeltisins bindi mun meiri koltvísýring en margir vísindamenn hafa talið fram að þessu. Skógarnir bregðist þannig við auknu magni koltvísýrings í andrúmsloftinu. Rannsakendurnir áætla að hitabeltisskógar taki í sig 1,4 milljarða tonna af þeim 2,5 milljörðum tonna sem bindast í heiminum öllum. Þetta er meira en binst í skógum Kanada, Síberíu og annarra norðurslóðasvæða. Frá þessu var sagt á vísindafréttavefnum Science Daily.

David Schimel sem starfar við rannsóknarmiðstöð NASA í Pasadena í Kaliforníu, Jet Propulsion Laboratory (JPL), segir þetta góðar fréttir vegna þess að nú sé farið að hægja á bindingu í norðlægari skógum. Schimel er aðalhöfundur vísindagreinar um þessa umræddu rannsókn sem birst hefur á vefnum hjá tímaritinu Proceedings of the National Academy of Sciences.

Skógar og önnur gróin landsvæði eru nú talin binda með ljóstillífun allt að 30 prósentum þess koltvísýrings sem mannkynið losar með athöfnum sínum. Ef hægja myndi á þessari bindingu myndi á móti herða á hraða loftslagsbreytinganna í heiminum.

Ólík rannsóknargögn keyrð saman

Þessi nýja rannsókn er fyrsti vegvísirinn að leið til að gera marktækan samanburð á koltvísýringsmælingum af ólíkum uppruna og mismunandi kvörðum. Þar má nefna tölvulíkön af gangi vistkerfa, loftslagslíkön sem keyrð eru aftur í tímann til að ráða í orsakir þess aukna koltvísýrings sem nú mælist í lofthjúpnum (e. inverse models), gervitunglamyndir, gögn frá tilraunareitum í skógum og fleira. Vísindafólkið samhæfði allar gerðir mæligagnanna og lagði mat á nákvæmni niðurstaðnanna út frá því hversu vel þær fóru saman við samanburðarmælingar á jörðu niðri. Hið nýja mat sitt á kolefnisbindingu í hitabeltinu gerðu þau með því að velja þau líkön sem þau mátu trúverðugust og áreiðanlegust.

Meðhöfundur greinarinnar í Proceedings of the National Academy of Sciences, Joshua Fisher hjá JPL, segir að hér hafi í fyrsta sinn verið samkeyrðar upplýsingar um koltvísýringsáhrif víðs vegar úr heiminum sem fengnar voru með gögnum þriggja vísindasviða: loftslagsvísinda, skógvísinda og fræðasviði tölfræði og líkanagerðar. Það hafi verið með ólíkindum að fylgjast með því hvernig svörin tóku að birtast þegar allar þessar ólíku upplýsingar komu saman.

Spurningin um það hvers konar skógur bindi mest af kolefni er ekki bara forvitnileg fyrir tölfræðingana, segir annar meðhöfundur, Britton Stephens, sem starfar hjá bandarísku loftslagsrannsóknarmiðstöðinni NCAR í Boulder í Colorado. Þessi spurning skipti miklu máli fyrir skilning okkar á því hvort vistkerfi jarðarinnar geta haldið áfram að binda eitthvað af þeim koltvísýringi sem við losum eða hvort þróunin verður frekar í hina áttina, að ýta undir loftslagsbreytingarnar.

Áburðaráhrif koltvísýrings

Þann koltvísýring sem mannkynið losar út í andrúmsloftið nýta skógar heimsins til aukins vaxtar og það dregur úr aukningu þess koltvísýrings sem situr eftir í lofthjúpnum. Þessi áhrif eru eins konar kolefnisáburður fyrir skóginn. Að öllu öðru óbreyttu segir David Schimel að þessi áhrif koltvísýringsins á skógana séu meiri eftir því sem hitinn er hærri. Áhrifin séu með öðrum orðum meiri í hitabeltinu en á norðlægum slóðum.

En loftslagsbreytingar valda líka þurrki sums staðar og meiri hita. Það veldur tíðari og stærri gróðureldum. Í hitabeltinu gerir fólk jafnvel illt verra með því að ryðja skóga með eldi. Eldurinn stöðvar ekki aðeins kolefnisbindinguna með því að drepa trén heldur losnar kolefni í miklu magni út í andrúmsloftið þegar viðurinn brennur.

Hefðbundin loftslagslíkön röng?

Í aldarfjórðung eða svo hafa flest loftslagslíkön sýnt að skógar í tempraða beltinu á norðurhveli jarðar byndu meiri koltvísýring en hitabeltisskógarnir. Upphaflega helgaðist þessi útkoma af þeim skilningi á loftflæði í lofthjúpi jarðar sem þá var uppi og takmörkuðum gögnum sem bentu til þess að skógareyðing ylli meiri losun í hitabeltisskógum en næmi því sem skógarnir byndu af koltvísýringi.

Á miðjum síðasta áratug fór áðurnefndur Britton Stephens að nota mælingar á koltvísýringi sem gerðar höfðu verið úr flugvélum á flugi. Með þessum mælingum gat hann sýnt fram á að mörg loftslagslíkön gæfu skakka mynd af flæði kolefnis í loftlögum ofan við neðsta lagið hér við yfirborð jarðarinnar. Líkön sem rímuðu betur við flugvélamælingarnar bentu til meiri bindingar í hitabeltisskógunum. Þrátt fyrir þetta voru enn ekki tiltæk nægileg gögn víðs vegar úr heiminum til að sannreyna tilgátu um meiri bindingu hitabeltisskóganna. Síðan hefur mikið vatn runnið til sjávar í vísindunum og Schimel segir að sú mikla vinna sem annað vísindafólk hefur unnið á síðustu árum hafi nýst vel við nýju rannsóknina. Safnað hafi verið saman ýmsum staðbundnum gögnum hvaðanæva og þeim steypt saman í öflugt gagnasafn um allan heiminn.

Mótsögn leiðrétt

Schimel tekur fram að í rannsókn þeirra félaganna sé leiðrétt fyrir niðurstöðum á öllum stigum, allt frá öndunaropum laufblaðsins þar sem ljóstillífun fer fram upp í jarðkúluna alla og lofthjúp hennar sem koltvísýringurinn dreifist um. Hann bendir á að þar til nú, að þessar niðurstöður voru kunngerðar, hafi stangast á annars vegar kenningin um áburðaráhrif kolefnis sem fengin var með athugunum á smásæjum fyrirbærum og hins vegar mælingar á heimsvísu sem bentu til hins gagnstæða. Hér sé í það minnsta komin tilgáta sem gefi okkur samkvæma, gegnheila skýringu þar sem sé samræmi milli þekkingar okkar á ljóstillífun og þess sem er að gerast í lofthjúpi jarðarinnar.

Á vegum NASA er fylgst með lífsmörkum jarðarinnar, bæði af landi, úr lofti og utan úr geimnum. Til þess er notaður floti gervitungla og háþróaðra tækja sem ýmist eru á jörðu niðri eða á flugi í loftförum ýmiss konar. Þróaðar eru hjá NASA nýjar aðferðir til að fylgjast með og rannsaka hin samtvinnuðu náttúrlegu kerfi jarðarinnar með því að safna gögnum í langan tíma, greina þau með hjálp tölvutækninnar og sjá þannig betur hvernig jörðin okkar er að breytast. Stofnunin deilir þessum gögnum með vísindasamfélaginu um allan heim og starfar með öðrum stofnunum, bæði innan Bandaríkjanna og utan, sem stefna bæði að betri skilningi og verndun jarðarinnar.

• Meira um jarðvísindastarf NASA á liðnu ári
• Frekari heimildir frá NASA/Jet Propulsion Laboratory
• Grein Davids Schimels og félaga í Proceedings of the National Academy of Sciences
• Fréttin í Science Daily

Texti: Pétur Halldórsson
Mynd úr regnskógum Malasíu: Angela Sevin