Կլիմայի փոփոխության մեղմացում. Արտիկում ծառատունկը վատթարանում է գլոբալ տաքացումը

Անտառների վերականգնումը և ծառատունկը կլիմայի փոփոխության մեղմացման լավ կայացած ռազմավարություն է: Այնուամենայնիվ, օգտագործումը Արկտիկայի այս մոտեցումը վատթարացնում է տաքացումը և հակաարդյունավետ է կլիմայի փոփոխության մեղմացման համար: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ծառերի ծածկույթը նվազեցնում է ալբեդոն (կամ արևի լույսի արտացոլումը) և ավելացնում մակերևույթի մթությունը, ինչը հանգեցնում է տաքացման (քանի որ ծառերը արևից ավելի շատ ջերմություն են կլանում, քան ձյունը): Ավելին, ծառատունկը նաև խանգարում է արկտիկական հողի ածխածնային ավազանը, որն ավելի շատ ածխածին է կուտակում, քան Երկրի բոլոր բույսերը: Հետևաբար, կլիմայի փոփոխության մեղմացման մոտեցումը պարտադիր չէ, որ կենտրոնացած լինի ածխածնի վրա: Կլիմայի փոփոխությունը վերաբերում է Երկրի էներգետիկ հաշվեկշռին (մթնոլորտում մնալու արեգակնային էներգիայի և մթնոլորտից դուրս եկող արևային էներգիայի զուտ): Ջերմոցային գազերի քանակը որոշում է, թե որքան ջերմություն է պահպանվում Երկրի մթնոլորտում: Արկտիկական շրջաններում, բարձր լայնություններում, ալբեդո էֆեկտը (այսինքն՝ արևի լույսի արտացոլումը դեպի տիեզերք առանց ջերմության վերածվելու) ավելի կարևոր է (քան ջերմոցային էֆեկտը՝ մթնոլորտային ածխածնի կուտակման պատճառով) ընդհանուր էներգիայի հաշվեկշռի համար: Հետևաբար, կլիմայի փոփոխության դանդաղեցման ընդհանուր նպատակը պահանջում է ամբողջական մոտեցում:   

Բույսերն ու կենդանիները շարունակաբար արտազատում են ածխաթթու գազ (CO₂) մթնոլորտում շնչառության միջոցով: Որոշ բնական իրադարձություններ, ինչպիսիք են անտառային հրդեհները և հրաբխային ժայթքումները, նույնպես ազատում են CO₂ մթնոլորտում։ Մթնոլորտային CO-ի հավասարակշռությունը₂ պահպանվում է կանաչ բույսերի կողմից արևի լույսի առկայության դեպքում ածխածնի կանոնավոր սեկվեստրով ֆոտոսինթեզի միջոցով: Այնուամենայնիվ, մարդկային գործունեությունը 18-ից^th դարում, մասնավորապես հանածո վառելիքի արդյունահանումը և այրումը, ինչպիսիք են ածուխը, նավթային նավթը և բնական գազը, բարձրացրել են մթնոլորտային CO-ի կոնցենտրացիան:₂.  

Հետաքրքիր է, որ CO-ի կոնցենտրացիայի աճը₂ Մթնոլորտում հայտնի է, որ ցույց է տալիս ածխածնի բեղմնավորման ազդեցությունը (այսինքն, կանաչ բույսերը ավելի շատ են ֆոտոսինթեզում՝ ի պատասխան ավելի շատ CO-ի₂ մթնոլորտում): Ներկայիս ցամաքային ածխածնի հոսքի լավ մասը վերագրվում է այս աճող գլոբալ ֆոտոսինթեզիը՝ ի պատասխան CO-ի աճի:₂. 1982-2020 թվականների ընթացքում գլոբալ ֆոտոսինթեզն աճել է մոտ 12%-ով՝ ի պատասխան մթնոլորտում ածխաթթու գազի գլոբալ կոնցենտրացիաների 17%-ով աճի՝ 360 ppm-ից մինչև 420 ppm։^1,2.  

Ակնհայտ է, որ աճող գլոբալ ֆոտոսինթեզը ի վիճակի չէ զսպել բոլոր մարդածին ածխածնի արտանետումները ինդուստրացման սկզբից ի վեր: Արդյունքում մթնոլորտային ածխաթթու գազը (CO₂) վերջին երկու հարյուրամյակում փաստացի աճել է մոտ 50%-ով՝ մինչև 422 ppm (2024թ. սեպտեմբերին)³ որը կազմում է իր արժեքի 150%-ը 1750 թվականին։ Քանի որ ածխաթթու գազը (CO₂) կարևոր ջերմոցային գազ է՝ մթնոլորտային CO-ի այս զգալի ընդհանուր աճը₂ նպաստել է գլոբալ տաքացմանը և կլիմայի փոփոխությանը:  

Կլիմայի փոփոխությունը դրսևորվում է բևեռային սառույցների և սառցադաշտերի հալման, օվկիանոսների տաքացման, ծովի մակարդակի բարձրացման, ջրհեղեղների, աղետալի փոթորիկների, հաճախակի և ինտենսիվ երաշտի, ջրի սակավության, ջերմային ալիքների, սաստիկ հրդեհների և այլ անբարենպաստ պայմանների տեսքով: Այն ունի ծանր հետևանքներ մարդկանց կյանքի և կենսամիջոցների վրա, հետևաբար մեղմացման հրամայական է: Հետևաբար, մինչև այս դարավերջ գլոբալ տաքացումը և ջերմաստիճանի բարձրացումը մինչև 1.5 °C սահմանափակելու համար ՄԱԿ-ի կլիմայի փոփոխության կոնֆերանս ընդունել է, որ մինչև 43 թվականը ջերմոցային գազերի համաշխարհային արտանետումները պետք է կրճատվեն 2030%-ով և կոչ է արել կողմերին հրաժարվել հանածո վառելիքից զուտ զրոյական արտանետումներ ի 2050.  

Բացի ածխածնի արտանետումների կրճատումից, կլիմայական գործողությունները կարող են օժանդակվել նաև մթնոլորտից ածխածնի հեռացման միջոցով: Մթնոլորտային ածխածնի ներգրավման ցանկացած բարելավում օգտակար կլինի:  

Օվկիանոսներում ֆիտոպլանկտոնի, լամինարիայի և ջրիմուռների պլանկտոնների կողմից ծովային ֆոտոսինթեզը պատասխանատու է ածխածնի գրավման մոտ կեսի համար: Ենթադրվում է, որ միկրոջրիմուռների կենսատեխնոլոգիան կարող է նպաստել ածխածնի յուրացմանը ֆոտոսինթեզի միջոցով: Ծառատունկի միջոցով անտառահատումների վերականգնումը և անտառային հողերի վերականգնումը կարող են շատ օգտակար լինել կլիմայի մեղմացման համար: Մի ուսումնասիրություն ցույց տվեց, որ համաշխարհային անտառածածկույթի ընդլայնումը կարող է նշանակալի ներդրում ունենալ: Այն ցույց տվեց, որ գլոբալ ծառերի հովանոցների հզորությունը ներկայիս կլիմայական պայմաններում կազմում է 4.4 միլիարդ հեկտար, ինչը նշանակում է, որ գոյություն ունեցող ծածկը բացառելուց հետո կարող է ստեղծվել լրացուցիչ 0.9 միլիարդ հեկտար հովանոց (համարժեք է անտառածածկ տարածքի 25% աճին): Այս հավելյալ ծածկույթը, եթե ստեղծվի, կպահի և կպահի մոտ 205 գիգատոն ածխածին, որը կազմում է ներկայիս մթնոլորտային ածխածնի ավազանի մոտ 25%-ը: Անտառների գլոբալ վերականգնումը հրամայական է նաև այն պատճառով, որ կլիմայի անխափան փոփոխությունը կհանգեցնի մոտ 223 միլիոն հեկտար անտառածածկի կրճատմանը (հիմնականում արևադարձային տարածքներում) և հարակից կենսաբազմազանության կորստին մինչև 2050 թվականը:^4,5. 

Ծառատունկ արկտիկական տարածաշրջանում  

Արկտիկայի շրջանը վերաբերում է Երկրի հյուսիսային հատվածին, որը գտնվում է 66° 33′ հյուսիսային լայնության վրա՝ հոդային շրջանով: Այս տարածաշրջանի մեծ մասը (մոտ 60%) զբաղեցնում է ծովային սառույցով ծածկված Հյուսիսային սառուցյալ օվկիանոսը: Արտիկական ցամաքը գտնվում է Արտիկական օվկիանոսի հարավային եզրերի շուրջ, որոնք աջակցում են տունդրային կամ հյուսիսային բորեալ անտառին:  

Բորեալ անտառները (կամ տայգան) գտնվում են Արկտիկական շրջանից հարավ և բնութագրվում են փշատերև անտառներով, որոնք հիմնականում բաղկացած են սոճիներից, եղևնիներից և խեժերից: Ունի երկար, ցուրտ ձմեռներ և կարճ, խոնավ ամառներ։ Գերակշռում են ցրտադիմացկուն, կոն կրող, մշտադալար, փշատերև ծառերը (սոճիներ, եղևնիներ և եղևնիներ), որոնք ամբողջ տարին պահպանում են իրենց ասեղաձև տերևները: Համեմատ բարեխառն անտառների և արևադարձային խոնավ անտառների հետ՝ ծովային անտառներն ունեն ավելի ցածր առաջնային արտադրողականություն, ավելի քիչ բուսատեսակային բազմազանություն և զուրկ անտառային շերտավոր կառուցվածքից: Մյուս կողմից, արկտիկական տունդրան գտնվում է հյուսիսային կիսագնդի հյուսիսային կիսագնդի Արթիկական շրջանների բորիալ անտառներից հյուսիս, որտեղ ընդերքը մշտապես սառած է: Այս տարածաշրջանը շատ ավելի ցուրտ է, իսկ ձմռանը և ամառային միջին ջերմաստիճանը համապատասխանաբար -34°C և 3°C – 12°C է: Ընդերքը մշտապես սառեցված է (հավերժական սառույց), հետևաբար բույսերի արմատները չեն կարող խորը թափանցել հողի մեջ, և բույսերը ցածր են մինչև գետնին: Tundra-ն ունի շատ ցածր առաջնային արտադրողականություն, ցածր տեսակների բազմազանություն և 10 շաբաթ տևողությամբ կարճ աճող սեզոն, երբ բույսերը արագորեն աճում են՝ ի պատասխան երկար ցերեկային լույսի:  

Արկտիկական շրջաններում ծառերի աճի վրա ազդում է հավերժական սառույցը, քանի որ ստորգետնյա սառեցված ջուրը սահմանափակում է խոր արմատների աճը: Տունդրայի մեծ մասում մշտական ​​​​սառույց կա, մինչդեռ լեռնային անտառները կան այն տարածքներում, որտեղ մշտական ​​սառույցը քիչ է կամ ընդհանրապես չկա: Այնուամենայնիվ, արկտիկական հավերժական սառույցը անփոփոխ չէ:  

Քանի որ արկտիկական կլիման տաքանում է (ինչը տեղի է ունենում գլոբալ միջինից երկու անգամ ավելի արագ), արդյունքում հալվելը և մշտական ​​սառույցի կորուստը կուժեղացնեն վաղ ծառերի սածիլների գոյատևումը: Պարզվել է, որ թփերի ծածկույթի առկայությունը դրականորեն կապված է սածիլների հետագա գոյատևման և ծառերի աճի հետ: Տարածաշրջանում տեսակների կազմը և էկոհամակարգերի գործունեությունը սրընթաց փոփոխության են ենթարկվում: Քանի որ կլիման տաքանում է և հավերժական սառույցը քայքայվում է, ապագայում բուսականությունը կարող է տեղափոխվել առանց ծառերի արկտիկականից դեպի ծառերի գերակշռություն:⁶.  

Արդյո՞ք բուսականությունը կտեղափոխվի ծառերի գերակշռող արկտիկական լանդշաֆտ, որը կնվազեցնի մթնոլորտային CO-ն₂ ուժեղացված ֆոտոսինթեզի միջոցով և օգնե՞լ կլիմայի փոփոխության մեղմմանը: Կարո՞ղ է արկտիկական շրջանը դիտարկվել անտառապատման համար՝ մթնոլորտային CO-ն հեռացնելու համար₂. Երկու իրավիճակներում էլ արկտիկական մշտական ​​սառույցը պետք է նախ հալվի կամ քայքայվի՝ ծառերի աճը թույլ տալու համար: Այնուամենայնիվ, հավերժական սառույցի հալեցումը մթնոլորտում մեթան է թողնում, որը հզոր ջերմոցային գազ է և նպաստում է հետագա տաքացմանը: Մշտական ​​սառույցից մեթանի արտազատումը նույնպես նպաստում է տարածաշրջանում զանգվածային անտառային հրդեհների առաջացմանը:  

Ինչ վերաբերում է մթնոլորտային CO-ի հեռացման ռազմավարությանը₂ Ֆոտոսինթեզի միջոցով անտառապատման կամ ծառատունկի միջոցով արտիկ տարածաշրջանում և, հետևաբար, տաքացման և կլիմայի փոփոխության մեղմացման միջոցով, հետազոտողները⁷ գտավ, որ այս մոտեցումը ոչ պիտանի է տարածաշրջանի համար և հակաարդյունավետ է կլիմայի փոփոխության մեղմացման համար: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ծառերի ծածկույթը նվազեցնում է ալբեդոն (կամ արևի լույսի արտացոլումը) և մեծացնում մակերևույթի մթությունը, ինչը հանգեցնում է տաքացման, քանի որ ծառերը ավելի շատ ջերմություն են կլանում արևից, քան ձյունը: Ավելին, ծառատունկը նաև խանգարում է արկտիկական հողի ածխածնային ավազանը, որն ավելի շատ ածխածին է կուտակում, քան Երկրի բոլոր բույսերը:  

Հետևաբար, կլիմայի փոփոխության մեղմացման մոտեցումը պարտադիր չէ, որ կենտրոնացած լինի ածխածնի վրա: Կլիմայի փոփոխությունը վերաբերում է Երկրի էներգետիկ հաշվեկշռին (մթնոլորտում մնալու արեգակնային էներգիայի և մթնոլորտից դուրս եկող արևային էներգիայի զուտ): Ջերմոցային գազերը որոշում են, թե որքան ջերմություն է պահպանվում Երկրի մթնոլորտում: Բարձր լայնություններում գտնվող արկտիկական շրջաններում ալբեդո էֆեկտը (այսինքն՝ արևի լույսի արտացոլումը դեպի տիեզերք առանց ջերմության վերածվելու) ավելի կարևոր է (քան մթնոլորտային ածխածնի կուտակումը) ընդհանուր էներգիայի հաշվեկշռի համար: Հետևաբար, կլիմայի փոփոխության դանդաղեցման ընդհանուր նպատակը պահանջում է ամբողջական մոտեցում:  

*** 

Հիշատակում:  

1. Քինան, TF, et al. Գլոբալ ֆոտոսինթեզի պատմական աճի սահմանափակում՝ CO2-ի աճի պատճառով: Նաթ. Կլիմ. Չանգ. 13, 1376–1381 (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-023-01867-2 

2. Բերկլիի լաբորատորիա. Նորություններ – Բույսերը մեզ ժամանակ են գնում կլիմայի փոփոխությունը դանդաղեցնելու համար, բայց բավարար չէ այն դադարեցնելու համար: Հասանելի է https://newscenter.lbl.gov/2021/12/08/plants-buy-us-time-to-slow-climate-change-but-not-enough-to-stop-it/ 

3. ՆԱՍԱ. Ածխածնի երկօքսիդ. Հասանելի է https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/ 

4. Bastin, Jean-Francois et al 2019. Ծառերի վերականգնման գլոբալ ներուժը. Գիտություն. 5 July 2019. Vol 365, Issue 6448 էջ 76-79: DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax0848 

5. Chazdon R., and Brancalion P., 2019. Անտառների վերականգնումը որպես շատ նպատակների միջոց: Գիտություն. 5 Jul 2019 Vol 365, Issue 6448 էջ 24-25: DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax9539 

6. Limpens, J., Fijen, TPM, Keizer, I. et al. Թփերը և դեգրադացված հավերժական սառույցը ճանապարհ են հարթում ենթաբարկտիկական տորֆի հողերում ծառերի հաստատման համար: Էկոհամակարգեր 24, 370–383 (2021):  https://doi.org/10.1007/s10021-020-00523-6 

7. Kristensen, J.Å., Barbero-Palacios, L., Barrio, IC et al. Հյուսիսային բարձր լայնություններում ծառատունկը կլիմայական լուծում չէ: Նաթ. Geosci. 17, 1087–1092 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01573-4  

***