Vedci sa obávajú, že schopnosť pohlcovať nadbytočný oxid uhličitý biosférou sa začína spomaľovať.
Trvalo zamrznutá pôda v Arktíde, takzvaný permafrost, nerozmrzne najmenej dva roky za sebou. Zdroj: iStockphoto.com
Ľudstvo do atmosféry vypustí viac ako 100 miliónov ton oxidu uhličitého denne. Z tohto množstva skončí 25 miliónov ton v oceáne a 30 miliónov ton pohltia suchozemské ekosystémy. Aspoň tak to bolo za posledných viac ako 60 rokov, odkedy sú k dispozícii spoľahlivé merania. Niektorí vedci sa obávajú, že schopnosť pohlcovať nadbytočný oxid uhličitý biosférou sa začína spomaľovať. Túto možnosť naznačuje aj aktuálny výskum spoza arktickej polárnej kružnice.
Zásobník zamrznutého uhlíka
Arktída je známejšia ako ľadové kráľovstvo, z pohľadu jej podnebia ju však charakterizuje skôr slovné spojenie kráľovstvo zamrznutej pôdy. Trvalo zamrznutá pôda, takzvaný permafrost, nerozmrzne najmenej dva roky za sebou. Permafrost sa rozkladá na ploche približne 14 miliónov štvorcových kilometrov, vrchné tri metre tejto pôdy ukladajú až 1 500 miliárd ton uhlíka a 55 miliárd ton dusíka. Ide o dvojnásobné množstvo uhlíka, než aké sa v súčasnosti v atmosfére nachádza. Stačí, že sa uvoľní len malý zlomok, a výrazne to prispeje k ďalšiemu otepľovaniu.
Vek najstaršieho známeho permafrostu dosahuje až 700 000 rokov. Jeho dnešná rozloha je až o sedem percent nižšia ako pred 50 rokmi a jej zmenšovanie bude pokračovať, aj keby sa trend otepľovania podarilo spomaliť. Vedci dlhodobo poukazujú na skutočnosť, že napriek tomu, o aký významný zásobník uhlíka ide, o vplyve otepľovania a možných scenároch do budúcnosti vieme žalostne málo. Dokonca až tak málo, že ani posledná správa Medzivládneho panelu pre zmenu klímy (IPCC) z roku 2021 nezahŕňa možný osud uhlíka pochádzajúceho z permafrostu. Neistota v tomto vývoji je jednoducho stále príliš vysoká a odborníci zapojení do práce IPCC len konštatujú, že permafrost je ďalším potenciálnym zdrojom uhlíka, najmä v prípade vyššieho nárastu globálnej teploty. Medzeru v poznaní sa pokúsila zaplniť nová štúdia, ktorá vyšla v časopise Global Biochemical Cycles.
Uhlík, metán aj dusík
Oxid uhličitý spoločne s metánom a oxidom dusným tvoria rozhodujúcu zložku otepľovania spôsobeného ľuďmi. Medzinárodný vedecký tím pod vedením Justine Ramageovej zo Štokholmskej univerzity skúmal, ako sa menila bilancia uvedených skleníkových plynov v rokoch 2000 až 2020. Vedci na tento účel využili sieť pozemných staníc (obr. 1), ktoré nepretržite zaznamenávajú zmenu koncentrácií skleníkových plynov. Pomocou algoritmov vypočítali, ako k tejto zmene prispel celý arktický región vrátane suchozemských ekosystémov, riek vo vnútrozemí, emisií z požiarov či geologických zdrojov. Výsledky ukázali, že Arktída je celkovým zdrojom metánu v objeme 38 miliónov ton ročne a oxidu dusného v objeme 0,67 milióna ton ročne. Zatiaľ ide v pomere k emisiám z priemyslu o malý príspevok, v budúcnosti však môže výrazne narásť.
V prípade oxidu uhličitého pretrváva veľká neistota v rozptyle konečného čísla, región však zrejme do atmosféry uvoľnil 12 miliónov ton. Aj keď ide len o desatinu objemu denných emisií zo spaľovania fosílnych palív, rozptyl v odhade sa pohybuje od mínus 600 miliónov ton až po 660 miliónov ton. Stále teda existuje určitá pravdepodobnosť, že Arktída pohlcuje viac ako šesť dní globálnej spotreby fosílnych palív alebo, naopak, pridáva do obehu ich takmer týždňovú spotrebu. Autori sa domnievajú, že ekosystémy pravdepodobne stále pohlcujú oxid uhličitý, ale emisie z riek a požiarov túto bilanciu dostali do negatívnych čísel.
Obr. 1: Mapa severnej pologule znázorňujúca jednotlivé zóny permafrostu (kontinuálny, prerušovaný, sporadický, izolovaný), biómy (tundra, boreálny les) a meracie stanice monitorujúce metán (červené body), oxid uhličitý (žlté štvorce) a oxid dusný (celkovo až 200 meracích staníc). Zdroj: Ramage a kol., 2024
Tundre sa dýcha ťažšie
Nezávislá štúdia tímu pozostávajúceho až zo 75 vedcov pod vedením Sybryn Maesovej z Umea univerzity vo Švédsku sa zaoberala otázkou, ako pokračujúce oteplenie zmení uhlíkovú bilanciu tundrových ekosystémov. Na 28 lokalitách v celom arktickom regióne zvýšili teplotu o 1,4 stupňa Celzia v porovnaní so súčasnosťou. Takéto oteplenie môže v Arktíde nastať už v priebehu dvoch dekád, prípadne aj skôr, pretože táto oblasť sa otepľuje až štvornásobne rýchlejšie ako zvyšok planéty.
Výsledky ukázali, že dýchanie (respirácia) ekosystémov sa počas vegetačnej sezóny zvýšilo priemerne až o tretinu (30 percent). Hlavná príčina spočíva vo zvýšení metabolickej aktivity v rastlinách a pôde. A kým tieto výsledky vedcov neprekvapili, prekvapujúci bol výrazný nárast, ktorý prekonal predchádzajúce podobné experimenty. „Očakávali sme, že uvidíme nárast emisií oxidu uhličitého z teplejšej tundry. Naša štúdia však naznačuje takmer štvornásobný nárast emisií v porovnaní s predošlými odhadmi,“ okomentoval výsledky profesor Riikka Rinnan z Kodanskej univerzity. Možno ešte prekvapujúcejšie bolo zistenie, že takto zvýšené dýchanie ekosystémov pretrvá celých 25 rokov po zvýšení teploty.
Uvedené výsledky nateraz pochovali nádej, že zvýšená miera dýchania by vplyvom spotrebovávania uhlíka mohla klesnúť na nižšiu úroveň. Autori štúdie, ktorá vyšla v prestížnom časopise Nature, zdôrazňujú dôležitosť dlhodobých experimentov, ktoré sú na spresnenie odhadov klimatických modelov kľúčové.
(af)
