Теорія неймовірності

Молоді дерева й атмосферний вуглець

Ліси важливі. Вони є одним з основних джерел атмосферного кисню на Землі. Наступна фраза вже стала заїждженою метафорою, проте ліси справді є легенями планети (чи то пак однією легенею, бо функції другої виконує світовий океан). Ліси пом’якшують погоду, захищають від повеней, запобігають опустелюванню. Ліси слугують домівкою для безлічі видів тварин, птахів, плазунів і комах. Одначе зараз ідеться про інше. У процесі вироблення кисню дерева поглинають вуглекислий газ. Половину їхньої маси становить вуглець, який вони ввібрали з атмосфери. Та, власне, все що ви бачите в лісі, — це наполовину вуглець. Гілки, стовбури, кора, листя, голки. Як активний поглинач вуглекислоти ліси начебто мали запобігати глобальному потеплінню. Це один з аргументів, який використовують екоактивісти у своїх виступах проти вирубування дерев. Ось тільки із цим не все так просто. Так, ліси корисні та потрібні, проте вони не лише поглинають, а й активно виділяють вуглець. Це природний процес.

Як усе відбувається? Крізь мікроскопічні отвори на поверхні листків вуглекислий газ проникає всередину листя. Там за участю фотонів, що надійшли від сонця, з частини цього вуглецю створюються нові клітини. Цей процес відомий зі школи та називається фотосинтезом. Але ліс також постійно позбувається вуглецю. Вуглець виділяється через коріння. Коли листя опадає чи коли дерево гине та згниває, ґрунтові бактерії переробляють органічний матеріал, вивільняючи вуглець назад у повітря. Там він з’єднується з киснем, формуючи той самий CO₂.

Це безперервний цикл, одна з ланок колообігу вуглецю на планеті: дерева забирають CO₂ з атмосфери, бактерії з ґрунту повертають його назад. Учені знали про це давно, проте не в деталях. Щоб ліс хоч якось упливав на глобальне потепління, він має фотосинтезувати вуглець швидше, ніж бактерії викидають його назад. Досить довго серед ботаніків панувало переконання, що ліси загалом є вуглецево нейтральними. Тобто в довготривалій перспективі кількість поглинутого ними вуглецю дорівнює кількості вуглецю, перенесеного в атмосферу з ґрунту. Проте достеменно це нікому не було відомо. Учені просто не знали, яким є реальне співвідношення між кількістю вуглецю, продукованого бактеріями, та кількістю вуглецю, поглинутого з атмосфери.

Так було, поки на сцені не з’явилася докторка Беверлі Ло з Університету штату Орегон. Вона виявилася першою науковицею, яка виміряла реальні вуглецеві флуктуації в лісі, щоби зрозуміти, чи ліси відіграють якусь роль у боротьбі зі зміною клімату.

Очолювана докторкою Ло група організувала багаторічне дослідження лісових екосистем на південному заході США. Вчені розташували над покровом незайманого мішаного лісу масив вишок, які фіксували кількість CO₂, що його поглинають дерева, а також ретельно вимірювали всі можливі параметри дерев. Іще були спеціальні пристрої над і під землею, які визначали, скільки вуглецю повертається назад. Після багатьох років спостережень учені змогли констатувати, що старі ліси поглинають CO₂ більше, ніж виділяється з ґрунту під ними. Тобто вони є такими собі резервуарами, які втримують частину виробленого людством вуглецю.

І це добре.

Ось тільки це не все дослідження. Ліси є відновним ресурсом. Їх постійно вирубують, а на вирубаній ділянці відразу висаджують нові дерева. Принаймні так заведено в цивілізованих країнах. Тож докторка Ло паралельно проводила виміри й серед молодих дерев. Вона хотіла визначити баланс між поглинутим і виділеним вуглецем для лісу, насадженого на місці колишньої вирубки. І з’ясувалося: щонайменше протягом перших двадцяти років молодняк є джерелом вуглецю. Він віддає вуглецю приблизно на 20 % більше, ніж поглинає.

Чому так? Здавалося б, молоді дерева швидко ростуть, а тому мали би поглинати більше вуглецю. Щодо одиничної рослини — так і є. Проте все інакше, коли йдеться про ліс. Серед молодих дерев більше прогалин, менше тіні, їхні крони не такі щільні й не зливаються в один покров, і через це молодий ліс вбирає вуглець менш активно. Навіть якщо в ньому мільярд дерев.

Хтось запитає: а в чому проблема? Зрештою ці ліси виростуть і почнуть вбирати вуглець. Треба лише не заважати їм рости. І зачекати.

Ось тільки річ у тім, що в нас немає двадцяти років. Ми не можемо чекати. За двадцять років планета промине точку неповернення, після якої стане однаково, яку кількість дерев ми посадили та скільки вуглецю вони вбиратимуть, коли виростуть.