"Pustynie pochłaniają dwutlenek węgla!" - takie nagłówki pojawiły się ostatnio w Internecie. Brzmi to sensacyjnie, ale czego tak naprawdę dotyczyły badania naukowców z Washington State University, które wywołały ten szum?

Zacznijmy od najważniejszego: nie, zwiększenie powierzchni pustyń nie jest sensownym pomysłem na rozwiązanie problemu globalnego ocieplenia. Człowiek z roku na rok emituje coraz więcej dwutlenku węgla. Mniej więcej połowa jest pochłaniana przez ekosystemy morskie i lądowe. Jednak to, co pozostaje, powoduje stały wzrost koncentracji CO₂ w atmosferze.

 

 

 

 

Rysunek 1: Globalna średnia koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze w cząstkach na milion (ppm) w ostatnich latach. Linia czerwona pokazuje wyniki pomiarów, czarna – wyniki pomiarów z poprawką na zmiany sezonowe. Źródło: NOAA ESRL.

Tak zwany cykl węglowy, czyli obieg węgla w przyrodzie, to ważny element systemu klimatycznego Ziemi. Dlatego jest on obiektem licznych badań, które są z kolei wykorzystywane w modelowaniu i projekcjach klimatu. Przykładem takich badań jest trwający dziesięć lat (!) eksperyment, którego rezultaty zostały właśnie opublikowane w Nature Climate Change.

Naukowcy z kilku amerykańskich uniwersytetów połączyli wysiłki, by zbadać, na ile wydajnie dwutlenek węgla pochłania… pustynia. Z punktu widzenia mieszkańca Europy Środkowej, wciąż jeszcze przyzwyczajonego do regularnych opadów deszczu, udział terenów suchych w ziemskim systemie klimatycznym może wydawać się mało znaczący. Jednak gdy spojrzymy na mapę świata, zobaczymy, że obszary suche (o rocznych sumach opadów poniżej 250 mm) i półsuche (o opadach poniżej 500 mm) rozciągają się głównie w szerokich pasach wzdłuż równoleżników 30 stopni (zarówno północnego jak południowego) i pokrywają w sumie niemal połowę powierzchni lądowej! To sprawia, że choć w kilogramie gleby pustynnej znajdziemy dużo mniej węgla niż w bogatszej w szczątki organiczne glebie leśnej, to jednak pustynie grają sporą rolę w obiegu węgla w przyrodzie.

Naukowcy postanowili doświadczalnie sprawdzić, jak wydajnie teren pustynny pochłania dwutlenek węgla i jak będzie go pochłaniać, gdy koncentracje CO₂ w atmosferze wzrosną. W ramach eksperymentu na pustyni Mojave w Nevadzie przygotowano dziewięć działek: ośmiokątów foremnych o bokach długości ok. 9,5m. Trzem dostarczano powietrze, w którym koncentracja CO₂ wynosiła 380 ppm (to mniej więcej średnia sprzed dziesięciu lat), trzem - powietrze z 550 ppm CO₂ (to koncentracja, którą spodziewamy się osiągnąć w połowie XXI wieku). Trzy poletka pozostawiono jako obszary kontrolne, bez sztucznego nawiewu. Przez 10 lat rośliny i mikroby absorbowały z powietrza dwutlenek węgla w procesie fotosyntezy. Po zakończeniu doświadczenia badacze wykopali z działek ziemię wraz roślinami (do głębokości 1m) i przebadali całość w laboratorium. Dwutlenek węgla, którym "karmiono" pustynię miał specyficzny skład izotopowy, co umożliwiło „odróżnienie” go od węgla wcześniej zgromadzonego w ekosystemie.

Analiza zebranego materiału pokazała, że podczas gdy w lesie większość węgla gromadzi się w materii roślinnej, na pustyni szczególnie aktywne są bakterie zamieszkujące w bezpośrednim sąsiedztwie korzeni roślin i żywiące się substancjami uwalnianymi przez te korzenie. Przy podwyższonej koncentracji CO₂ w powietrzu, tempo, w jakim węgiel wychwytywany z atmosfery przez rośliny wędrował do gleby i zamieszkujących ją mikrobów, wzrosło o ok. 60%. Nie towarzyszyły temu zmiany w masie samych roślin.

Przy założeniu, że pustynia w Nevadzie stanowi reprezentatywny przykład także dla innych obszarów suchych, wyniki eksperymentu wskazują, że w połowie XXI wieku tereny pustynne świata pochłaniać będą 2-4% całkowitych emisji dwutlenku węgla (przy założeniu dalszego nieograniczonego wzrostu emisji antropogenicznych, czyli przebiegu wypadków nazywanego scenariuszem RCP8.5), lub 4-8% (w scenariuszu RCP4.5, który zakłada pewne ograniczenia emisji). W eksperymencie nie uwzględniono wpływu, jaki na odkładanie węgla w glebie mogą mieć inne (poza koncentracjami dwutlenku węgla w atmosferze) zjawiska, takie jak wzrost temperatur czy zmiany w występowaniu opadów.

Wyniki eksperymentu na pustyni Mojave są tym bardziej interesujące, że trudno jest wyliczyć ilość dwutlenku węgla pochłanianego przez ekosystemy lądowe. Zwykle szacuje się ją, odejmując od ilości CO₂ emitowanego do atmosfery dużo łatwiejsze do zmierzenia lub oszacowania ilości CO₂ pozostające w atmosferze i trafiające do oceanu. Tu natomiast mamy konkretny wynik pomiarów przeprowadzonych w kontrolowanych warunkach. Niestety trzeba pamiętać, że nawet maksymalna wartość pochłaniania dwutlenku węgla przez pustynie - rzędu 8% - daleka jest od wymaganych 100%. Wniosek? Pustynie nie ocalą świata przed globalnym ociepleniem.

Aleksandra Kardaś na podst. Nature, Washington State University News, konsultacja merytoryczna: prof. Szymon P. Malinowski.

 

 

źródło: naukaoklimacie.pl