Dar mokykloje esame išmokę, kad miškai yra planetos plaučiai. Medžiai, kaip ir kiti augalai, naudoja anglies dioksidą, kaupia anglį ir išskiria deguonį. Vis dėlto jei prieš dvidešimt metų didžiausias miškų nuopelnas buvo deguonies išskyrimas, tai šiandien kartu su klimato kaitos mažinimo svarba auga ir miškų, kaip anglį kaupiančios ekosistemos, vaidmuo.
Bendraudamas su miškų ūkio sektoriaus specialistais dažnai išgirstu, kad geriausiai anglį kaupia jauni medynai, o seni brandą pasiekę medžiai mažai teprisideda prie klimato kaitos mažinimo. Keista, tačiau mano, kaip miškų ekologo, dirbančio su senais medynais, žinios yra kiek kitokios. Šiame straipsnyje pabandysiu apžvelgti pagrindinius tyrimus, susijusius su sengirių dalyvavimu anglies cikle, jų vaidmeniu stabilizuojant klimatą.
Ką sako šiuolaikinis mokslas?
Apibendrinant daugelį publikacijų galima teigti, kad sengirės yra gerokai svarbesnės anglies kaupikės nei jauni miškai ar greitai augančių medžių plantacijos. Taip yra dėl keleto priežasčių. Pirma, priešingai nei manyta prieš 50 metų, medžiai anglį kaupia visą savo gyvavimo periodą, o ne tik tada, kai jų augimas yra intensyviausias. Antra, anglis yra fiksuojama ne tik medžio kamienuose, bet ir miško paklotėje. Trečia, iškirtus brandų medyną ir atsodinus jį jaunais medžiais atpalaiduojama daug daugiau anglies nei lieka užfiksuota statybinėje medienoje, balduose ar popieriuje. Bet apie viską iš pradžių.
Klaidingas įsitikinimas
Vienas įtakingiausių XX a. ekologų E. P. Odumas 1969 m. pristatė ekosistemų vystymosi strategiją, pagal kurią kiekviena ekosistema juda pusiausvyros ar balanso link. Pereidama keletą tarpinių stadijų ji vystosi galutinio tikslo – stabilios klimaksinės ekosistemos link. Teorija tapo plačiai pripažinta ypač dėl to, kad gebėjo paaiškinti natūralios gamtos pusiausvyrą, kuri nuo neatmenamų laikų buvo laikoma savaime suprantamu dalyku.
Pagal šią teoriją miškų ekosistemai pasiekus balansą ar klimaksą jos anglies dvideginio sunaudojimas ir išmetimas tampa artimas nuliui. Medžių ir kitų augalų augimui sunaudojamas anglies dvideginio kiekis tampa beveik toks pat, kaip išsiskiriantis atgal į atmosferą iš yrančių nuokritų ar virtuolių. Pagal šią teoriją teiginiai, kad tik jauni ir pribręstantys miškai kaupia anglį, yra teisingi. Tik tiek, kad pati teorija pasirodė neteisinga.
E. P. Odumo modelis buvo teorinis, o daugėjant stebėjimų tapo aišku, kad nepaisant to, jog ekosistemos juda pusiausvyros link, jos pasiekti ilgam nepavyksta. XXI a. pradžioje jau sukaupta užtektinai duomenų, rodančių, kad įvairios pažaidos, katastrofiniai įvykiai neleidžia ekosistemoms pasiekti pusiausvyros. Kitaip tariant, jei nėra pusiausvyros, ekosistema nuolatos vystosi, o tam reikalingi ištekliai, miškų atveju vienas jų – anglies dvideginis.
Ar brandūs medžiai kaupia anglies dvideginį?
Taip, dalyvauja. XX a. vidurio tyrimai rodė, kad jauni medžiai tai daro daug geriau, vis dėlto šiuo metu publikuota daugybė mokslinių straipsnių, įrodančių brandžių medžių svarbą kaupiant atmosferoje esantį anglies dvideginį. Ko gero, iš jų svarbiausias yra Stephenson’o ir kolegų prestižiniame mokslo žurnale „Nature“ 2014 m. publikuotas straipsnis „Didėjant medžiui anglies kaupimosi tempas jame nuolat didėja“ (Rate of tree carbon accumulation increases continuously with tree size). Straipsnyje apžvelgiami iki tol vykdyti panašūs tyrimai ir pateikiami duomenys apie skirtingose klimato juostose augančių daugiau nei 670 tūkst. medžių, kurie priklauso 403 rūšims, masės pokyčio stebėjimus.
Pagrindinė tyrėjų išvada – kuo medis didesnis, tuo daugiau kilogramų anglies kasmet jis sukaupia. „Ir taip yra beveik visur Žemėje, kur buvo daryti tyrimai“, – teigia publikacijos autorius. 97 proc. rūšių gausiausią masės prieaugį sukaupė didžiausi tos rūšies medžiai. Vakarinėje JAV dalyje esančioje sengirėje didesnio nei 100 cm skersmens medžiai sudarė 6 proc. nuo sklype augančių medžių skaičiaus, tačiau jų masės prieaugis buvo 33 proc.
Tai iš pricipo patvirtina ir kitų mokslininkų publikuotus tyrimus. Pavyzdžiui, Hamburgo universiteto mokslininkų atlikti tyrimai Pietų Amerikos miškuose parodė, kad 70 proc. anglies, esančios medžio kamiene, sukaupiama antroje medžio gyvavimo dalyje. Mokslininkai tyrė 3 skirtingas medžių rūšis, kurių amžius buvo nuo 84 iki 255 metų.
Tyrėjai patvirtino, kad senų medžių gyvybiniai procesai yra lėtesni, tačiau jie tai kompensuoja turėdami daug daugiau lapų nei jauni medžiai ir daug didesnį kamieno plotą, kuriame gali auginti medieną.
Edinburgo universiteto miškų ekologas M. Mencuccinis teigia, kad Stephenson’o ir kolegų tyrimo rezultatai gali padėti išspręsti prieštaravimus dėl brandžių medynų svarbos klimatui. „Jauni medžiai auga santykinai greičiau, pavyzdžiui, jiems reikia mažiau laiko tam, kad užaugtų dvigubai didesni, tačiau, vertinant absoliutų prieaugį kilogramais, senieji medžiai jį turi daug didesnį“, – teigia tyrėjas.
Taigi brandūs medžiai yra svarbūs ne tik miškų biologinės įvairovės apsaugai, bet ir vaidina reikšmingą vaidmenį kaupiant anglį.
Anglį kaupia ne tik kamienai
Miškuose anglies dvideginis patenka į medžius, kitus augalus, kerpes. Jiems žūvant patenka į miško paklotę ir dirvožemį, kur gali būti ilgam užrakinamas. Kiek anglies bus sukaupta paklotėje, priklauso nuo geografinės platumos ir augavietės.
Miškai, esantys ties pusiauju, beveik nekaupia anglies paklotėje, nes viskas, kas nukrenta, greitai perdirbama grybų ir kitų skaidytojų. O regionuose, kur gruntas įšąla, dalis nuokritose esančios anglies ilgam pašalinama iš anglies ciklo. Miškuose, augančiuose amžinojo įšalo zonose, paklotėje gali būti sukaupta daugiau anglies nei pačiame medyne. Šylant klimatui anglis kartu su metanu gali atsipalaiduoti, taip dar labiau prisidėdama prie klimato kaitos.
Daugiausia anglies sukaupiama pelkinėse miško augavietėse, o ypač ten, kur vyksta aktyvūs pelkėdaros procesai. Tokiose vietose dėl anaerobinių procesų anglis ilgam pašalinama iš anglies ciklo. Kodėl tai svarbu kalbant apie sengires?
Anglies susiurbimas ir miškų ūkis
Pasaulio gamtos fondo duomenimis, miškų naikinimas lemia maždaug 20 proc. žmogaus sukeltų anglies dvideginio emisijų. Tuo pat metu mažėjantys miškų plotai nulemia menkstantį miškų gebėjimą vykdyti fotosintezę ir kaupti anglį. Vienas sprendimo būdų – didinti miškų plotus ar sodinti greitai augančių medžių plantacijas. Vis dėlto naujai įveisti miškai neprilygsta seniesiems pagal sukaupiamos anglies kiekius. Jei norime miškuose kaupti daugiau anglies, nepakanka vien tik didinti jų plotą. Nemažiau svarbu ir medynų amžiaus struktūra. Brandžius medžius iškirsti galima greitai, tačiau jiems susiformuoti reikia daug laiko.
Medienos industrijoje vis dar gajus mitas, kad iškirtus senus medžius ir jų vietoje pasodinus jaunuolyną klimatui bus padarytas geras darbas. Teigiama, kad medžiuose esanti anglis bus saugiai užrakinta įvairiuose medienos produktuose, o auganti nauja medžių karta toliau kaups atmosferos anglį. Tačiau dideli medžiai kaupia daugiau anglies nei maži, o po kirtimų dėl paklotės pažaidų ir pakitusių mikroklimato sąlygų šiltnamio dujos atsipalaiduoja iš dirvos. Vienos seniausių Amerikos nevyriausybinių aplinkosauginių organizacijų Sierros klubo (Sierra Club) duomenimis, anglies praradimai dėl plynojo kirtimo Kanados borealiniame regione naujos medžių kartos bus kompensuoti tik medžiams pasiekus 50–90 m. amžių. Kitaip tariant, kirtimo žala klimatui daug didesnė nei nauda. Tos pačios organizacijos skaičiavimais, Kanados miškų ūkis yra vienas iš daugiausiai anglies dvideginio išskiriančių objektų.
Dėl šios priežasties didžiausios aplinkosauginės organizacijos teigia, kad įgyvendinant klimato kaitos mažinimo politiką svarbiau yra išsaugoti egzistuojančius senus miškus, ypač žmogaus nepaliestas sengires tiek atogrąžų, tiek borealiniame regione, nei veisti naujus miškus ir plantacijas, kurios anglies absorbcijos požiūriu seniesiems miškams prilygs tik po pusės amžiaus. „Negalime pakeisti biosferoje senų medžių sodintais jaunuolynais ir tikėtis tokių pat rezultatų, kaip ir natūraliai susiformavusioje ekosistemoje“, – daro išvadą Toraha Kachur savo straipsnyje „Kai medžiai sensta, jų nauda klimatui auga“ (As trees age, their climate benefit grows).
