A Planeta

W dyskusji na temat emisji gazów cieplarnianych wiele miejsca zajmuje temat ochrony naturalnych ekosystemów, które mają zdolność pochłaniania CO2, kiedy są „zdrowe”. Tymczasem zaburzenie ich funkcjonowania sprawia, że zamiast pochłaniać, zaczynają emitować. Zaburzenie jest przeważnie wynikiem działalności ludzi: rolnictwa, leśnictwa, osuszania, budowy infrastruktury. O tym, jak zmieniamy naturę i jakie to ma skutki mówi w wywiadzie Marcin Żaczek – ekspert Krajowego Ośrodka Bilansowania i Zarządzania Emisjami (KOBiZE), funkcjonującego w strukturach Instytutu Ochrony Środowiska-Państwowego Instytutu Badawczego.

W jaki sposób bada się to, ile CO2 pochłaniają poszczególne ekosystemu/krajobrazy? Czy mogą pochłaniać inne gazy cieplarniane? Na ile wiarygodne są te badania? Proszę podać przykładowe wartości.

Badania obejmują analizę przepływów CO2, CH4 i N2O między atmosferą a ekosystemami (leśnymi, rolnymi, wodnymi, miejskimi) metodami takimi jak dendrometria, pomiary naziemne i satelitarne wraz z tzw. modelowaniem odwrotnym. Niemniej jednak kluczowe metody opierają się na pomiarach dendrometrycznych, gdzie mierzy przyrost biomasy drzew, pozwalając określić zgromadzony węgiel. Ponadto, co uzupełnia ocenę bilansu węgla w biomasie, pomiary obejmują również zawartość węgla organicznego (SOC) oraz przepływy metanu. Bilans przepływów węgla uzupełnia bilans przepływu azotu, w którym na skutek procesów mikrobiologicznych i procesów nitryfikacji/denitryfikacji pochłaniany lub emitowany jest N2O oraz emitowany NH4. Metody badawcze są zgodne z wytycznymi IPCC i stosowane przez renomowane instytuty, co gwarantuje ich wiarygodność. Przykładowe wartości pochłaniania różnią się w zależności od ekosystemu i są dostępne w Krajowym raporcie inwentaryzacyjnym opracowanym przez KOBiZE i dostępnym na stronie KOBiZE w tabelach opisujących sektory: Użytkowanie gruntów, zmiany użytkowania gruntów i leśnictwo oraz Rolnictwo.

Przyroda (w potocznym rozumieniu) zarówno pochłania, jak i emituje gazy cieplarniane. Niektórzy mogliby argumentować, że działalność ludzi nie ma na to żadnego wpływu. Jak jest naprawdę?

Naturalne procesy emitują i pochłaniają gazy cieplarniane, ale działalność człowieka znacząco zmienia skalę tych procesów. Wylesianie i pożary lasów prowadzą do mniejszej powierzchni pochłaniającej CO2 oraz do emisji zgromadzonego węgla. Osuszanie torfowisk powoduje uwalnianie CO2 i ogranicza ich zdolność do akumulacji węgla. IPCC jednoznacznie potwierdza, że działalność ludzka (spalanie paliw kopalnych, wylesianie) jest dominującą przyczyną wzrostu gazów cieplarnianych i globalnego ocieplenia, mimo że natura pochłania część tych gazów. Należy również dodać, że według raportów Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) wpływ działalności ludzi na emisję gazów cieplarnianych jest bezdyskusyjny. Raportem IPCC, w którym zawarto szczegółowe informacje dotyczące różnic między naturalnymi a antropogenicznymi emisjami gazów cieplarnianych, jest Szósty Raport Oceniający Zmiany Klimatu (AR6) z 2023 roku. Raport opisuje jak antropogeniczne emisje od czasów rewolucji przemysłowej zwiększyły stężenie gazów cieplarnianych w atmosferze, co zakłóca naturalny bilans gazów, prowadząc do obserwowanych zmian klimatu. W AR6 IPCC zaznacza, że działalność człowieka jest dominującą przyczyną wzrostu stężenia tych gazów i globalnego ocieplenia, co jest potwierdzone szeregiem dowodów i pomiarów. Poprzednie raporty IPCC, od pierwszego wydanego w 1990 roku, stopniowo rozwijały i wzmacniały te ustalenia, ale to właśnie w szóstym raporcie stanowisko to zostało sformułowane w najbardziej zdecydowany i jednoznaczny sposób.

Powszechnie uważa się, że dżungla tropikalna to “zielone płuca planety”. Czy tak jest naprawdę? Jakie inne typy krajobrazu powinniśmy uważać za szczególnie cenne pod tym względem? Jakie powinniśmy szczególnie cenić w naszym kraju?

Dżungla tropikalna, zwłaszcza lasy deszczowe Amazonii, jest powszechnie uznawana za „zielone płuca planety” ze względu na ogromną produkcję tlenu w procesie fotosyntezy oraz zdolność pochłaniania dwutlenku węgla. Choć zajmują one mniej niż 6% powierzchni Ziemi, dostarczają około 40% światowego tlenu oraz stanowią dom dla ponad połowy gatunków roślin i zwierząt. Ich warstwowa struktura koron oraz klimat sprzyjający szybkiemu wzrostowi roślin umożliwiają efektywny obieg materii organicznej i wpływają na stabilizację klimatu. Jednak ich rola jest bardziej złożona niż tylko produkcja tlenu, jako że wpływają także na gospodarkę wodną i pochłanianie gazów cieplarnianych. Należy jednak podkreślić, iż poza dżunglą tropikalną cenne są także inne typy krajobrazu, które pełnią rolę „zielonych płuc” i mają istotne znaczenie dla klimatu i bioróżnorodności. Do najbardziej cennych należą tajga borealna, australijskiej lasy deszczowe (np. Daintree czy Gondwana w Australii), sekwoje kalifornijskie. W tym kontekście nie można zapominać o naszych krajowych obszarach o dużej gęstości roślinności i różnorodności biologicznej, które stabilizują lokalny i globalny klimat. W Polsce szczególnie cenne są w tym kontekście są bory sosnowe, lasy świerkowe, a także obszary chronione z pierwotnym lasem liściastym. Istotną rolę odgrywają również mokradła i torfowiska, które magazynują wodę i kumulują węgiel, zapobiegając jego emisji do atmosfery. Warto więc cenić i chronić nie tylko tropikalne lasy deszczowe, ale także rodzime ekosystemy leśne i obszary wodno-błotne, które mają kluczowe znaczenie dla równowagi ekologicznej i klimatycznej naszej planety i kraju. Dodatkową korzyścią z odtwarzania obszarów wodno-błotnych jest zwiększona retencja wody – obszary te są naszym sojusznikiem w walce z suszą.

Jaka jest różnica w funkcjonowaniu krajobrazów naturalnych i nienaturalnych? Czy w ogóle można zrobić podobne rozróżnienie? W Polsce – i ogólnie w Europie – nie ma terenów, które nie zostały w jakiś sposób przekształcone przez ludzi. Nawet Tatry i Puszcza Białowieska nie są całkowicie “naturalne”, bo w przeszłości były tam pozyskiwane surowce, wycinane i sadzone drzewa, prowadzone polowania. Dlaczego niektóre tereny uważane są za cenniejsze? Czy to w ogóle ma związek z ich wpływem na emisję lub pochłanianie gazów cieplarnianych?

Różnica między krajobrazami naturalnymi a nienaturalnymi (kulturowymi) polega przede wszystkim na stopniu ingerencji człowieka. Krajobrazy naturalne powstają i funkcjonują głównie dzięki siłom przyrody i są wolne lub minimalnie zmienione przez działalność człowieka, co oznacza brak lub marginalną obecność elementów antropogenicznych, takich jak zabudowa czy infrastruktura techniczna. Natomiast krajobrazy nienaturalne zostały w różnym stopniu przekształcone przez człowieka i zawierają widoczne zmiany. W praktyce rozróżnienie jest umowne, ponieważ nawet tereny uważane za naturalne, jak wskazane tereny ochrony całkowitej w Tatrzańskim Parku Narodowym, czy Obszar ochrony Ścisłej (OŚ) w Białowieskim Parku Narodowym, były kiedyś poddane działalności człowieka. Istotne jest jednak określenie stopnia tej ingerencji i charakteru przekształceń. Co do wartości cennych terenów, decydowanie o ich wartości ma związek z unikalnością, naturalnością i pełnionymi funkcjami ekologicznymi, takimi jak ochrona bioróżnorodności oraz rola jako siedlisk wielu gatunków. Ponadto tereny o małym stopniu przekształcenia cechują się zdolnością do retencji węgla, co odgrywa istotną rolę w przeciwdziałaniu zmianom klimatycznym. Jednak niektóre krajobrazy nie klasyfikowane jako naturalne (lub szerzej kulturowe) także mogą pełnić ważne funkcje ekologiczne, w tym poza retencją także sekwestrację CO2 sterowaną przez działalność człowieka dzięki odpowiednim praktykom zarządzania. W efekcie zarówno krajobrazy naturalne i kulturowe tworzą kontinuum, a rozróżnienie między nimi jest użyteczne dla określania wartości przyrodniczych i ekologicznych oraz wpływu na emisję i pochłanianie gazów cieplarnianych

Jaki las lepiej “pracuje” na rzecz pochłaniania CO2, stary czy młody? Intuicyjnie wydawałoby się, że młody las jest lepszy, bo młode drzewa mają większe przyrosty i szybciej pochłaniają CO2. Co na ten temat mówi nauka?

Nauka potwierdza, że odpowiedź na pytanie, czy młody czy stary las lepiej pochłania dwutlenek węgla (CO2), jest znacznie bardziej złożona, niż wynika to z intuicyjnych przypuszczeń. Młode lasy charakteryzują się wyższym tempem przyrostu biomasy i intensywniejszą absorpcją CO2 w fazie szybkiego wzrostu, trwającej zazwyczaj od około 10 do 80–100 lat od posadzenia. Tempo tej akumulacji najczęściej wyraża poziom netto produkcji pierwotnej — czyli całkowitej produkcji biomasy (NPP), pomniejszonej o straty wynikające z oddychania roślin, której dynamika pochłaniania CO2 zmienia się wraz z wiekiem lasu. Badania wskazują, że najefektywniejszą fazą pochłaniania CO2 przez lasy jest okres średniego wieku drzewostanu, który dla wielu gatunków wynosi od 30 do 80 lat. W tym czasie lasy łączą już korzyści wysokich przyrostów biomasy z dużymi zasobami węgla zgromadzonymi do tej pory. Po przekroczeniu tego wieku tempo pochłaniania CO2 stopniowo maleje, jednak całkowite zasoby węgla pozostają nadal wysokie. W okresie maksymalnej akumulacji roczne pochłanianie dwutlenku węgla przez drzewostany w optymalnych warunkach glebowo-siedliskowych może sięgać nawet 4–5 ton na hektar, szczególnie w warunkach polskich. Niemniej jednak, analizując pochłanianie dwutlenku węgla przez ekosystemy leśne, poza dynamiką biomasy, nie można zapominać o znaczeniu zasobów węgla zgromadzonych w glebie, która stanowi równie istotny rezerwuar tego pierwiastka. W bardzo młodych lasach, w pierwszych latach po posadzeniu, emisja CO2 wynikająca głównie z oddychania gleby i roślin często przewyższa absorpcję tego gazu. W efekcie młodniki na początku rozwoju często mają charakter netto emiterów CO2. Natomiast stare i dojrzałe lasy kumulują ogromne zasoby węgla nie tylko w drewnie, ale również w glebie oraz w martwym drewnie – które mogą sięgać setek ton na hektar. Choć tempo pochłaniania CO2 w starszych drzewostanach jest zwykle wolniejsze niż w młodszych, nadal stanowią one kluczowy rezerwuar węgla dzięki zgromadzonym zapasom. Najpoważniejszym zagrożeniem jest wycięcie starodrzewu, które powoduje szybkie i masowe uwalnianie zgromadzonego węgla do atmosfery, co ma poważne konsekwencje dla bilansu klimatycznego. Sadzenie młodych drzew na miejscu wyciętych starych zwiększa krótkoterminowo pochłanianie CO2, jednak zazwyczaj nie kompensuje w pełni strat węgla wynikających z wycinki dojrzałych lasów. Podsumowując, efektywność pochłaniania CO2 przez lasy zależy od ich wieku, ale co również ważne fazy rozwoju i kondycji ekologicznej. Współczesne badania wskazują, że zrównoważone zarządzanie zasobami leśnymi, obejmujące zarówno ochronę starych lasów, jak i odnawianie młodszych, jest kluczowe dla skutecznej walki ze zmianami klimatu i optymalizacji sekwestracji węgla. Najkorzystniejszą strategią jest prowadzenie gospodarki leśnej na zmianę, czyli hodowanie lasów na różnych etapach rozwoju, co pozwala zarówno optymalizować pochłanianie CO2, jak i efektywnie wykorzystać zasoby drewna.

Wyobraźmy sobie, że dzisiaj kończymy z dnia na dzień z wydobyciem i spalaniem paliw kopalnych. Czy to oznacza, że nie musimy od dziś przejmować się ochroną terenów przyrodniczych?

Nie można zapominać, że proces spalania tych surowców ma poważny i bezpośredni negatywny wpływ na ekosystemy oraz środowisko naturalne. Spalanie węgla, ropy czy gazu generuje emisje dwutlenku węgla (CO2) — głównego gazu cieplarnianego odpowiedzialnego za globalne ocieplenie. Oprócz CO2 emitowane są także inne szkodliwe substancje, takie jak tlenki azotu (NOx) i dwutlenek siarki (SO2), które powodują kwaśne deszcze niszczące roślinność oraz zakwaszające gleby i wody. Dodatkowo obecne są pyły zawieszone (PM2.5 i PM10), które mają negatywny wpływ na zdrowie ludzi i zwierząt. Spalanie paliw kopalnych prowadzi do degradacji środowiska poprzez obniżenie jakość powietrza powietrza, wód i gleb. Skutkuje to licznymi zaburzeniami ekosystemów oraz wzrostem zachorowań na choroby układu oddechowego i krążenia u ludzi. Kwaśne deszcze i smog, powiązane bezpośrednio z emisjami ze spalania paliw kopalnych, obniżają jakość życia, zdrowie publiczne oraz równowagę ekologiczną.
Zakończenie spalania paliw kopalnych to kluczowy krok w ograniczaniu tych negatywnych skutków, jednak niezbędne jest i będzie jednoczesne kontynuowanie ochrony terenów przyrodniczych, które pełnią funkcję pochłaniania CO2 oraz regeneracji ekosystemów. W efekcie ochrona i odbudowa przyrody pozostają nieodzownym elementem zrównoważenia emisji i wsparcia adaptacji do zmian klimatycznych, stanowiąc tym samym ogromny krok w przeciwdziałaniu dalszym zmianom klimatu.

Zmiana klimatu w ostatnim stuleciu już się dokonała i wcale nie zwalnia. Przewidywania dotyczące wykorzystania paliw kopalnych w najbliższych latach pokazują wzrost, a nie redukcję. Do tego dochodzi bezwładność systemu klimatycznego Ziemi. Wiadomo więc, że zmiany klimatu będą jeszcze postępowały przez minimum kilkadziesiąt lat. I musimy próbować przystosować się do nich jak najlepiej. W tym też mają nam pomóc naturalne krajobrazy. Proszę opisać, jaką rolę mają w tym:

• lasy w górach,
• lasy na nizinach,
• tereny podmokłe nad rzekami
• tereny podmokłe poza obszarami nadrzecznymi,
• zwykłe łąki pełne chwastów,
• zarośla na polach,
• tereny zielone w miastach (jakie to mogą być?),
• inne szczególnie istotne?

Jak słusznie wskazano w pierwotnej konstatacji, zmiany klimatu, które nastąpiły w ostatnim stuleciu, będą się nasilać przez kolejne dziesięciolecia ze względu na bezwładność systemu klimatycznego oraz prognozowany wzrost wykorzystania paliw kopalnych. Wobec tego kluczowe jest przystosowanie się do nowych warunków klimatycznych, a w tym bardzo ważną rolę odgrywają naturalne krajobrazy.

Lasy w górach przede wszystkim stabilizują stoki, zapobiegając erozji, osuwiskom i lawinom błotnym. Ich system korzeniowy zatrzymuje wodę, spowalnia spływ powierzchniowy i chroni doliny przed powodziami błyskawicznymi. W okresach suszy pełnią funkcję naturalnej gąbki, magazynując wilgoć i zapewniając ciągłość ekosystemów, co jest kluczowe przy coraz częstszych ekstremach pogodowych. Ponadto są ostoją bogatej różnorodności biologicznej, co dodatkowo wzmacnia odporność całego środowiska.

Na nizinach lasy pełnią nieco inne funkcje. Przede wszystkim działają jak naturalne klimatyzatory, obniżając temperaturę otoczenia i łagodząc skutki fal upałów, które stają się coraz dotkliwsze wraz z ocieplaniem się klimatu. Zatrzymują także znaczne ilości dwutlenku węgla, pomagając w ograniczaniu tempa globalnego ocieplenia. Gleby leśne, poza akumulacją węgla, magazynują wodę, chronią przed erozją, a bogactwo gatunkowe sprzyja stabilności ekosystemów i dostarcza liczne usługi ekologiczne, np. oczyszczanie powietrza czy zapewnienie miejsc rekreacji.

Tereny podmokłe nad rzekami działają jak naturalne poldery – w czasie wezbrań przejmują nadmiar wody, zmniejszając ryzyko powodzi, a później stopniowo ją uwalniają, stabilizując przepływ rzek i łagodząc skutki suszy. Ich roślinność i gleba pełnią funkcję naturalnych filtrów poprawiających jakość wód. Podobnie tereny podmokłe poza dolinami rzecznymi, takie jak torfowiska i bagna, magazynują wodę oraz dwutlenek węgla, przeciwdziałając przesuszaniu i stabilizując mikroklimat. Są one kluczowe dla zachowania rzadkich gatunków i wspierania bioróżnorodności, co zwiększa odporność ekosystemów na zmiany klimatu.

Zwykłe łąki i pastwiska , nawet porośnięte chwastami, pełnią ważną rolę w zatrzymywaniu węgla organicznego w glebie, co działa jako naturalne spowolnienie globalnego ocieplenia. Ich roślinność magazynuje wodę, co ogranicza skutki susz i zmniejsza ryzyko gwałtownych spływów po intensywnych opadach, jednocześnie chroniąc glebę przed erozją. Łąki stanowią też cenne siedlisko dla licznych organizmów, co wspiera stabilność ekosystemów. Zadrzewienia śródpolne czy innego typu zarośla na polach, takie jak miedze i śródpolne pasy zieleni, chronią przed erozją gleby, zatrzymują wodę i ograniczają spływ zanieczyszczeń, a także poprawiają lokalny mikroklimat. Są schronieniem dla różnych gatunków zwierząt i pełnią funkcję zielonych korytarzy, które łączą fragmenty siedlisk, zwiększając łączność ekosystemów rolniczych i podnosząc ich odporność na zmiany klimatu.

W miastach tereny zieleni – parki, skwery, ogrody deszczowe, zielone dachy i zadrzewione ulice, a nawet ogródki działkowe – pełnią bardzo ważną funkcję adaptacyjną. Dają efekt chłodzenia, co łagodzi skutki miejskich fal upałów i poprawia komfort życia mieszkańców. Roślinność zatrzymuje wodę opadową, zmniejszając ryzyko podtopień. Zieleń miejska poprawia jakość powietrza i wspiera bioróżnorodność, a jej elementy są niezbędne do zwiększania odporności miast na ekstremalne zjawiska pogodowe.

Inne istotne elementy to zadrzewienia śródpolne, pasy zieleni wzdłuż dróg czy ogrody przydomowe, które choć niewielkie, tworzą sieć ekologiczną podnoszącą odporność krajobrazu i ludzi na skutki zmian klimatu.

Podsumowując, naturalne i półnaturalne krajobrazy – od górskich lasów, przez nizinne lasy i mokradła, po łąki, zarośla i miejską zieleń – pełnią kluczową rolę w adaptacji do zmian klimatu. Stabilizują glebę i zatrzymują wodę, zmniejszają ryzyko powodzi i susz, łagodzą fale upałów, magazynują dwutlenek węgla i wspierają różnorodność biologiczną. Nawet małe fragmenty zieleni są ważne, gdyż razem tworzą system, który zwiększa odporność środowiska oraz poprawia bezpieczeństwo i komfort życia ludzi w obliczu narastających wyzwań klimatycznych.