A fák és a földek tavaly szinte egyáltalán nem kötöttek meg CO2-t. A természet szén-dioxid-elnyelője csődöt mondott?
A szén-dioxid-nyelők hirtelen összeomlása nem szerepelt az éghajlati modellekben – és gyorsan felgyorsíthatja a globális felmelegedést.
Fitoplankton a Barents-tengerben. A tengeri jég olvadása több napfénynek teszi ki az algaevő zooplanktont, ami csökkentheti a tengerfenéken tárolt szén mennyiségét. Fénykép: Nasa/Alamy
Minden nap sötétedéskor kezdődik. Ahogy a fény eltűnik, zooplanktonok, rákfélék és más tengeri élőlények milliárdjai emelkednek az óceán felszínére, hogy mikroszkopikus algákkal táplálkozzanak, majd napkeltekor visszatérnek a mélybe. Ennek az őrületnek a hulladékai – a Föld legnagyobb élőlényvándorlása – lesüllyednek az óceán fenekére, évente több millió tonna szén-dioxidot távolítva el a légkörből.
Ez a tevékenység egyike a Föld éghajlatát szabályozó ezernyi természetes folyamatnak. A bolygó óceánjai, erdei, talajai és egyéb természetes szén-dioxid-nyelői együttesen az emberi kibocsátás mintegy felét elnyelik.
A Föld felmelegedésével azonban a tudósok egyre inkább aggódnak amiatt, hogy ezek a létfontosságú folyamatok összeomlanak.
Egy nemzetközi kutatócsoport előzetes megállapításai (.PDF) szerint 2023-ban, a valaha feljegyzett legmelegebb évben a szárazföld által elnyelt CO2 mennyisége átmenetileg összeomlott. A végeredmény az lett, hogy az erdők, a növények és a talaj – nettó kategóriaként – szinte egyáltalán nem nyeltek el szenet.
A tengeren is vannak figyelmeztető jelek. A grönlandi gleccserek és a sarkvidéki jégtakarók a vártnál gyorsabban olvadnak, ami megzavarja a Golf-áramlat óceáni áramlását, és lassítja az óceánok szén-dioxid-elnyelésének ütemét. Az algaevő zooplanktonokat az olvadó tengeri jég több napfénynek teszi ki, ami a tudósok szerint (.PDF) hosszabb ideig tarthatja őket a mélyben, megzavarva ezzel a függőleges vándorlást, amely a szén-dioxidot az óceánfenéken tárolja.
„Repedéseket látunk a Föld rendszereinek ellenálló képességében. A szárazföldön hatalmas repedéseket látunk – a szárazföldi ökoszisztémák elveszítik szénraktárukat és szénfelvevő képességüket, de az óceánok is az instabilitás jeleit mutatják” – mondta Johan Rockström, a Potsdami Éghajlatkutató Intézet igazgatója szeptemberben a New York-i Éghajlatvédelmi Hét egyik rendezvényén.
– mondta.
A szárazföldi szén-dioxid-nyelő 2023-as összeomlása átmeneti lehet: az aszály vagy az erdőtüzek okozta nyomás nélkül a földek ismét elkezdenek újra CO2-t megkötni. De ez az ökoszisztémák sérülékenységét mutatja, ami óriási hatással van az éghajlati válságra.
A nettó nulla szint elérése lehetetlen a természet nélkül. A légköri szén nagymértékű eltávolítására alkalmas technológia hiányában a Föld hatalmas erdei, gyepterületei, tőzeglápjai és óceánjai jelentik az egyetlen lehetőséget az emberi szénszennyezés elnyelésére, amely 2023-ban rekordmennyiségű, 37,4 milliárd tonnát tesz ki.
Legalább 118 ország (.PDF) támaszkodik a földekre a nemzeti éghajlati célok teljesítése érdekében. Az emelkedő hőmérséklet, a szélsőséges időjárás és az aszályok növekedése azonban ismeretlen területre kényszeríti az ökoszisztémákat.
A legtöbb éghajlati modell nem számol a 2023-ban bekövetkező gyors földsüllyedéses összeomlással. Ha ez folytatódik, az a modellek által előre jelzettnél gyorsabb globális felmelegedés lehetőségét vetíti előre.
‘Becsapott bennünket az álom – nem látjuk a válságot’
Az elmúlt 12 000 évben a Föld éghajlata törékeny egyensúlyban volt. A stabil időjárási minták lehetővé tették a modern mezőgazdaság kialakulását, amely ma már több mint 8 milliárd embert tart el.
Az emberi kibocsátás növekedésével párhuzamosan a természet által elnyelt mennyiség is nőtt: a magasabb szén-dioxid-koncentráció miatt a növények gyorsabban nőnek, és több CO2 tárolnak (.PDF). Ez az egyensúly azonban a növekvő hőség hatására kezd felborulni.
„Ez a stresszes bolygó csendben segít nekünk, és lehetővé teszi, hogy a biológiai sokféleségnek köszönhetően a szőnyeg alá söpörjük az adósságunkat” – mondja Rockström. „Kényelmi zónába ringattak bennünket – nem igazán látjuk a válságot.”
Turistahajó a Kongói Köztársaság Odzala-Kokoua nemzeti parkjában. A Kongó-medence az egyetlen olyan trópusi esőerdő, amely folyamatosan több CO2-t von el, mint amennyit kibocsát.
Fénykép: G Guni/Getty
Csak egyetlen nagy trópusi esőerdő (.PDF) – a Kongó-medence – marad erős szén-dioxid-nyelő (.PDF), amely többet von el, mint amennyit a légkörbe bocsát ki. Az El Niño időjárás, az erdőirtás és a globális felmelegedés miatt az Amazonas-medencében rekordméretű aszály uralkodik, a folyók pedig minden eddiginél alacsonyabb szinten vannak. A mezőgazdaság terjeszkedése a délkelet-ázsiai trópusi esőerdőket az elmúlt években nettó kibocsátási forrássá tette.
A talajból származó kibocsátás – amely az óceánok után a második legnagyobb aktív karbonraktár – a jelenlegi ütemben folytatódva várhatóan 40%-kal fog növekedni (.PDF) az évszázad végére, mivel a talajok szárazabbá válnak és a mikrobák gyorsabban lebontják őket.
Tim Lenton, az Exeteri Egyetem éghajlatváltozási és földrendszertudományi professzora szerint:
A bioszférában meglepő reakciókat látunk, amelyek nem olyanok, mint amilyeneket előre jeleztek, ahogyan az éghajlatban is.
„Fel kell tennünk a kérdést: milyen mértékben támaszkodhatunk rájuk szén-dioxid-elnyelőként vagy szén-dioxid-tárolóként?” – mondja.
Egy júliusban közzétett tanulmány szerint (.PDF) az erdők által 1990 és 2019 között elnyelt szén-dioxid összmennyisége ugyan állandó volt, de régiónként jelentős eltéréseket mutatott. A boreális erdőkben – amelyekben a szárazföldön található összes CO2 mintegy harmada található, és amelyek Oroszország, Skandinávia, Kanada és Alaszka területén húzódnak – az éghajlati válsággal összefüggő bogárkitörések, tűzvészek és fakitermelés céljából történő irtás miatt az általuk elnyelt CO2 mennyisége több mint egyharmadával (.PDF) csökkent.
Az Amazonas csökkenő ellenálló képességével és a trópusok egyes részein uralkodó aszályos körülményekkel együtt az északi erdőkben uralkodó forró körülmények hozzájárultak ahhoz, hogy 2023-ban összeomlott a föld elnyelője – ami a légköri szén-dioxid-kibocsátás mértékének megugrását okozta.
„2023-ban a CO2 felhalmozódása a légkörben nagyon magas, és ez a szárazföldi bioszféra nagyon-nagyon alacsony elnyelését jelenti” – mondja Philippe Ciais, a Francia Éghajlat- és Környezettudományi Laboratórium kutatója, a legfrissebb tanulmány egyik szerzője.
„Az északi féltekén, ahol a CO2-felvétel több mint fele történik, nyolc éve csökkenő tendenciát látunk az abszorpcióban” – mondja. „Nincs jó okunk azt hinni, hogy ez vissza fog pattanni.”
AZ ÓCEÁNOK HŐTARTALMÁNAK VÁLTOZÁSA 1955 ÓTA (NOAA) – Adatforrás: A megfigyelések különböző óceáni mérőeszközökből származnak, beleértve a vezetőképesség-hőmérséklet-mélységmérő műszereket (CTD-k), az Argo profilozó úszókat és az XBT-ket (eXpendable BathyThermographs). Forrás: NOAA/NCEI World Ocean Database (NOAA/NCEI világóceáni adatbázis) AZ ÓCEÁNOK HŐTARTALMÁNAK VÁLTOZÁSA 1992 ÓTA (NASA) – Adatforrás: A műholdak és különböző óceáni mérőeszközök megfigyelései, beleértve a vezetőképesség-hőmérséklet-mélységmérő műszereket (CTD-k), az Argo profilalkotó úszókat, az XBT-ket (eXpendable BathyThermographs), a műszeres kikötőhálózatokat és a jéghez rögzített profilalkotókat (ITP-k). Forrás: NASA ECCO
Az óceánok – a természet legnagyobb CO2-elnyelője – az elmúlt évtizedekben a fosszilis tüzelőanyagokból származó felmelegedés 90%-át szívták magukba, ami a tengerek hőmérsékletének emelkedéséhez vezetett. Tanulmányok arra utaló jeleket (.PDF) is találtak, hogy ez gyengíti az óceáni szén-dioxid-nyelőt.
‘Ezt egyik modell sem vette figyelembe’
A kutatók szerint a szén szárazföldön és az óceánon keresztül történő áramlása továbbra is az éghajlattudomány egyik legkevésbé értett része. Míg az emberi kibocsátás egyre egyszerűbben mérhető, a természetben zajló folyamatok száma és összetettsége miatt jelentős hiányosságok vannak a megértésben.
A műholdas technológia javította az erdők, a tőzeglápok, a permafroszt és az óceáni ciklusok nyomon követését, de a nemzetközi jelentésekben szereplő értékelések és előrejelzések gyakran nagy hibahatárokkal rendelkeznek. Ez megnehezíti annak előrejelzését, hogy a világ természetes szén-dioxid-nyelői hogyan fognak viselkedni a jövőben – és ez azt jelenti, hogy sok modell nem számol több ökoszisztéma hirtelen összeomlásával.
Tűzoltók harcolnak a Tsah Creek erdőtűz ellen Brit Kolumbiában. A tavalyi kanadai erdőtüzek annyi szenet szabadítottak fel, mint hat hónapnyi amerikai fosszilis tüzelőanyag-kibocsátás. Fénykép: J Winter/Guardian
„Összességében a modellek egyetértettek abban, hogy mind a szárazföldi, mind az óceáni szén-dioxid-nyelő a jövőben csökkenni fog az éghajlatváltozás következtében. Kérdés azonban, hogy ez milyen gyorsan fog bekövetkezni. A modellek inkább azt mutatják, hogy ez meglehetősen lassan történik a következő körülbelül 100 évben” – mondta Andrew Watson professzor, az Exeteri Egyetem tengeri és légköri tudományos csoportjának vezetője.
„Ez sokkal gyorsabban is megtörténhet” – mondja. „Az éghajlatkutatók [nem a modellekben szereplő dolgok miatt] aggódnak az éghajlatváltozás miatt, hanem azért, mert tudják, hogy a modellek bizonyos dolgokat kihagynak.”
A tudósok által használt legújabb Földrendszer-modellek közül sok tartalmazza a globális felmelegedés természetre gyakorolt hatásainak egy részét, olyan hatásokkal számolva, mint az Amazonas kipusztulása vagy az óceáni áramlatok lassulása. De olyan események, amelyek az elmúlt években jelentős kibocsátási forrásokká váltak, a tudósok szerint nem kerültek be a modellekbe.
„Egyik modell sem számolt be olyan veszteségeket, mint a megfigyelt szélsőséges tényezők, például a tavalyi kanadai erdőtüzek, amelyek hat hónapnyi amerikai fosszilis kibocsátást tettek ki. Két évvel korábban írtunk egy tanulmányt, amelyben megállapítottuk, hogy Szibéria is ugyanennyi karbont veszített” – mondja Ciais.
Fásított terület Inari közelében. Az elmúlt évek során finnországi talajnyelők eltűnése semmissé tette az ipari kibocsátások 43%-os csökkentéséből származó nyereséget. Fénykép: J Hevonkoski/Guardian
„Egy másik folyamat, amely hiányzik az éghajlati modellekből, az az alapvető tény, hogy a fák elpusztulnak a szárazságtól. Ez megfigyelhető, és egyik modell sem tartalmazza az aszály okozta pusztulást a földelnyelés ábrázolásában” – mondja. „Az a tény, hogy a modellekből hiányoznak ezek a tényezők, valószínűleg túl optimistává teszi őket.”
‘Mi történik, ha a természetes elnyelők nem működnek?’
A következmények az éghajlati célokra nézve súlyosak. Még a természet szén-dioxid-elnyelő képességének szerény gyengülése is azt jelentené, hogy a világnak sokkal mélyebbre kellene csökkentenie az üvegházhatású gázok kibocsátását, hogy elérje a nettó nullát. A földi elnyelők gyengülése – amely eddig regionális jellegű volt – azzal a hatással is jár, hogy a nemzetek szén-dioxid-mentesítés terén elért előrehaladását és az éghajlati célok felé tett előrelépését semlegesíti, ami sok ország számára nehézségekbe ütközik.
Ausztráliában egy idén készült tanulmány (.PDF) szerint a hatalmas belső területeken – az úgynevezett legelőkön – a szélsőséges hőség és a szárazság miatt bekövetkező hatalmas talajszénveszteség valószínűleg elérhetetlenné teszi az ország éghajlati célját, ha a kibocsátások tovább emelkednek. Európában Franciaországban, Németországban, a Cseh Köztársaságban és Svédországban a talaj által elnyelt szén-dioxid mennyisége jelentősen csökkent (.PDF), ami az éghajlattal összefüggő kéregbogár-járványok, aszály és a fák fokozott pusztulása miatt következett be.
Finnország, amely a legambiciózusabb szén-dioxid-semlegességi céllal rendelkezik a fejlett világban, az elmúlt években látta, hogy az egykor hatalmas földfelszíni elnyelője eltűnt – ami azt jelenti, hogy annak ellenére, hogy minden iparágban 43%-kal csökkentette kibocsátását, az ország teljes kibocsátása változatlan maradt.
Eddig ezek a változások regionálisak. Néhány országban, például Kínában (.PDF) és az Egyesült Államokban még nem tapasztalható ilyen mértékű csökkenés.
„A természetes elnyelők kérdését a politika és a kormányzat soha nem gondolta át megfelelően. Azt feltételezték, hogy a természetes nyelők mindig velünk lesznek. Az igazság az, hogy nem igazán értjük őket, és nem gondoljuk, hogy mindig velünk lesznek. Mi történik, ha a természetes elnyelők, amelyekre korábban támaszkodtak, nem működnek tovább, mert az éghajlat változik?” – mondja Watson.
Az elmúlt években több becslést is közzétettek arról, hogyan növelhetné a világ az erdők és a természetes ökoszisztémák által elnyelt CO2 mennyiséget. Sok kutató szerint azonban az igazi kihívást az jelenti, hogy meg kell védeni a már meglévő szén-dioxid-elnyelőket és -raktárakat az erdőirtás megállításával, a kibocsátás csökkentésével és a lehető legegészségesebb állapotuk biztosításával.
„Nem szabad a természetes erdőkre hagyatkoznunk. Tényleg, de tényleg meg kell oldanunk a nagy problémát: a fosszilis tüzelőanyagok kibocsátását minden ágazatban” – mondja Pierre Friedlingstein professzor az Exeteri Egyetemről, aki az éves globális szén-dioxid-kibocsátás számításait felügyeli.
„Nem feltételezhetjük, hogy vannak erdeink, és az erdő majd eltávolít némi CO2-t, mert ez hosszú távon nem fog működni.”
Forrás: The Guardian | Patrick Greenfield