Jak fungují uhlíkové propady – a proč slábnou

Co je to uhlíkový propad?

Uhlíkový propad je jakýkoli přírodní nebo umělý systém, který absorbuje z atmosféry více oxidu uhličitého, než uvolňuje. Tři hlavní zemské uhlíkové propady – lesy, oceány a půdy – dohromady pohlcují zhruba polovinu všech emisí CO₂ způsobených lidskou činností každý rok. Bez nich by atmosférické hladiny uhlíku stoupaly mnohem rychleji a globální oteplování by se dramaticky zrychlilo.

Pochopení toho, jak tyto propady fungují, je důležité, protože nejsou trvalé. Nedávný výzkum publikovaný v časopise Nature ukazuje, že klimatické změny již oslabily jak pevninské, tak oceánské propady, což přispělo zhruba 8 % k celkovému nárůstu atmosférického CO₂ od roku 1960.

Lesy: Pevninský propad

Stromy a další vegetace absorbují oxid uhličitý prostřednictvím fotosyntézy, přeměňují jej na cukry a ukládají do dřeva, listů, kořenů a půdy. Světové lesy pohlcují odhadem 2,6 miliardy tun CO₂ ročně, uvádí Světové ekonomické fórum.

Ne všechny lesy se podílejí stejnou měrou. Tropické deštné pralesy mohou během vrcholného růstu sekvestrovat až 20 tun CO₂ na hektar. Boreální lesy v chladnějších oblastech ukládají uhlík pomaleji, ale rozprostírají se na obrovských plochách v Kanadě, Rusku a Skandinávii a uchovávají obrovské zásoby jak ve stromech, tak v podložních rašelinných půdách.

Když jsou lesy vykáceny nebo spáleny, uložený uhlík se vrací zpět do atmosféry. Studie v Scientific Reports zjistila, že africké tropické lesy se již změnily z čistých absorbérů uhlíku na čisté emitenty, což je způsobeno rozsáhlým odlesňováním po roce 2010. Stejný obrat nastal v částech jihovýchodní Asie a Jižní Ameriky.

Oceány: Kapalný tlumič

Oceán absorbuje přibližně 25 % všech lidských emisí uhlíku. Děje se tak prostřednictvím dvou mechanismů. Za prvé, CO₂ se rozpouští přímo v povrchových vodách, kde jej proudy unášejí do hlubokého oceánu pro dlouhodobé uložení. Za druhé, mikroskopický fytoplankton spotřebovává rozpuštěný CO₂ prostřednictvím fotosyntézy. Když odumřou, jejich zbytky klesají na mořské dno v procesu, který vědci nazývají biologické čerpadlo, a sekvestrují uhlík po staletí.

Pobřežní ekosystémy přidávají další vrstvu. Mangrovy, mořské trávy a slané bažiny – souhrnně známé jako stanoviště modrého uhlíku – pokrývají méně než 1 % mořského dna, přesto ukládají uhlík 10 až 50krát rychleji než suchozemské lesy, uvádí Ocean & Climate Platform.

Ale absorpce CO₂ má svou cenu. Jak oceány pohlcují více uhlíku, stávají se kyselejšími, což ohrožuje korálové útesy, korýše a samotný plankton, který pohání biologické čerpadlo.

Půdy: Skrytý obr

Půda ukládá více uhlíku než atmosféra a veškerý rostlinný život dohromady – zhruba 2 500 miliard tun v horních třech metrech. Uhlík vstupuje do půdy prostřednictvím rozkládající se organické hmoty – odumřelých listů, kořenů a mikroorganismů. Zdravé půdy s bohatými mikrobiálními společenstvími uzamykají tento uhlík na desetiletí nebo staletí.

Intenzivní zemědělství, nadměrná pastva a rostoucí teploty tuto zásobu destabilizují. Teplejší půdy urychlují mikrobiální rozklad a uvolňují uložený CO₂ zpět do ovzduší – zpětnovazební smyčka, která zesiluje oteplování.

Proč uhlíkové propady slábnou

Projekt Global Carbon Budget sleduje tyto trendy každoročně. Jeho nejnovější data potvrzují, že přirozený pevninský propad je podstatně menší, než se dříve odhadovalo, zatímco emise ze změn ve využívání půdy – především odlesňování – jsou vyšší, než se myslelo.

Pokles pohánějí tři síly:

• Odlesňování odstraňuje lesy, které by jinak absorbovaly CO₂, a současně uvolňuje jejich uložený uhlík.
• Rostoucí teploty urychlují rozklad v půdách a snižují účinnost fotosyntézy u tepelně stresovaných stromů.
• Oteplování oceánů snižuje schopnost vody rozpouštět CO₂ a narušuje populace planktonu.

Při současném tempu emisí bude zbývající uhlíkový rozpočet, který je v souladu s omezením oteplování na 1,5 °C – asi 170 miliard tun CO₂ – vyčerpán ještě před koncem tohoto desetiletí.

Proč na tom záleží

Pokud budou přirozené propady nadále slábnout, lidstvo ztratí svého nejmocnějšího tichého spojence v boji proti klimatickým změnám. Každá tuna CO₂, kterou lesy a oceány nedokážou absorbovat, zůstává v atmosféře, urychluje oteplování a ztěžuje plnění cílů snižování emisí. Ochrana a obnova těchto systémů – zastavení odlesňování, rozšiřování stanovišť modrého uhlíku a přijetí zemědělství šetrného k půdě – není luxus. Je to nezbytný předpoklad pro jakoukoli důvěryhodnou klimatickou strategii.