კლიმატის ცვლილების შერბილება: ხეების დარგვა არტიკში აუარესებს გლობალურ დათბობას

ტყის აღდგენა და ხეების დარგვა არის კარგად დამკვიდრებული სტრატეგია კლიმატის ცვლილების შერბილებისთვის. თუმცა, გამოყენება ეს მიდგომა არქტიკაში აუარესებს დათბობას და კონტრპროდუქტიულია კლიმატის ცვლილების შერბილებისთვის. ეს იმიტომ ხდება, რომ ხეების საფარი ამცირებს ალბედოს (ან მზის შუქის ასახვას) და ზრდის ზედაპირის სიბნელეს, რაც იწვევს წმინდა დათბობას (რადგან ხეები მზისგან უფრო მეტ სითბოს შთანთქავენ, ვიდრე თოვლი). გარდა ამისა, ხეების დარგვა ასევე არღვევს არქტიკულ ნიადაგის ნახშირბადის აუზს, რომელიც უფრო მეტ ნახშირბადს ინახავს, ​​ვიდრე დედამიწის ყველა მცენარე. ამიტომ, კლიმატის ცვლილების შერბილების მიდგომა სულაც არ უნდა იყოს ორიენტირებული ნახშირბადზე. კლიმატის ცვლილება ეხება დედამიწის ენერგეტიკულ ბალანსს (მზის ენერგიის ატმოსფეროში დარჩენის და მზის ენერგიის ატმოსფეროს დატოვების შესახებ). სათბურის გაზების რაოდენობა განსაზღვრავს თუ რამდენ სითბოს ინარჩუნებს დედამიწის ატმოსფეროში. არქტიკულ რეგიონებში, მაღალ განედებზე, ალბედოს ეფექტი (ანუ მზის შუქის ასახვა კოსმოსში სითბოდ გადაქცევის გარეშე) უფრო მნიშვნელოვანია (ვიდრე სათბურის ეფექტი ატმოსფერული ნახშირბადის შენახვის გამო) მთლიანი ენერგეტიკული ბალანსისთვის. აქედან გამომდინარე, კლიმატის ცვლილების შენელების საერთო მიზანი მოითხოვს ჰოლისტურ მიდგომას.   

მცენარეები და ცხოველები მუდმივად ათავისუფლებენ ნახშირორჟანგს (CO₂) ატმოსფეროში სუნთქვის გზით. ზოგიერთი ბუნებრივი მოვლენა, როგორიცაა ტყის ხანძრები და ვულკანური ამოფრქვევები, ასევე ათავისუფლებს CO-ს₂ ატმოსფეროში. ბალანსი ატმოსფერულ CO-ში₂ შენარჩუნებულია მწვანე მცენარეების მიერ ნახშირბადის რეგულარული სეკვესტრირებით მზის შუქის თანდასწრებით ფოტოსინთეზის გზით. თუმცა, ადამიანის საქმიანობა 18 წლიდან^th საუკუნეში, განსაკუთრებით წიაღისეული საწვავის მოპოვებამ და წვამ, როგორიცაა ქვანახშირი, ნავთობის ნავთობი და ბუნებრივი აირი, გაზარდა ატმოსფერული CO-ს კონცენტრაცია.₂.  

საინტერესოა CO-ს კონცენტრაციის ზრდა₂ ცნობილია, რომ ატმოსფეროში ჩანს ნახშირბადის განაყოფიერების ეფექტი (ანუ, მწვანე მცენარეები უფრო მეტ ფოტოსინთეზს ახდენენ მეტი CO2-ის საპასუხოდ.₂ ატმოსფეროში). ამჟამინდელი ხმელეთის ნახშირბადის ნიჟარის დიდი ნაწილი მიეკუთვნება ამ გაზრდილ გლობალურ ფოტოსინთეზს CO2-ის მატების საპასუხოდ.₂. 1982-2020 წლებში გლობალური ფოტოსინთეზი გაიზარდა დაახლოებით 12%-ით ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის გლობალური კონცენტრაციის 17%-იანი ზრდის საპასუხოდ 360 ppm-დან 420 ppm-მდე.^1,2.  

ცხადია, გაზრდილი გლობალური ფოტოსინთეზი ვერ ახერხებს ყველა ანთროპოგენური ნახშირბადის ემისიების დაკავებას ინდუსტრიალიზაციის დაწყების შემდეგ. შედეგად, ატმოსფერული ნახშირორჟანგი (CO₂) ფაქტობრივად გაიზარდა დაახლოებით 50%-ით ბოლო ორი საუკუნის განმავლობაში 422 ppm-მდე (2024 წლის სექტემბერში)³ რაც მისი ღირებულების 150%-ია 1750 წელს. ვინაიდან ნახშირორჟანგი (CO₂) არის მნიშვნელოვანი სათბურის გაზი, ეს მნიშვნელოვანი საერთო ზრდა ატმოსფერული CO₂ ხელი შეუწყო გლობალურ დათბობას და კლიმატის ცვლილებას.  

კლიმატის ცვლილება გამოიხატება პოლარული ყინულისა და მყინვარების დნობის, ოკეანეების დათბობის, ზღვის დონის აწევის, წყალდიდობის, კატასტროფული ქარიშხლების, ხშირი და ინტენსიური გვალვის, წყლის დეფიციტის, სიცხის ტალღების, ძლიერი ხანძრის და სხვა არახელსაყრელი პირობების სახით. მას აქვს მძიმე შედეგები ხალხის სიცოცხლესა და საარსებო წყაროზე, შესაბამისად, შერბილების აუცილებლობა. ამიტომ, ამ საუკუნის ბოლოსთვის გლობალური დათბობისა და ტემპერატურის აწევის 1.5°C-მდე აწევის შესაზღუდად გაეროს კლიმატის ცვლილების კონფერენციის მან აღიარა, რომ სათბურის გაზების გლობალური გამონაბოლქვი 43 წლისთვის 2030%-ით უნდა შემცირდეს და მოუწოდა მხარეებს გადასულიყვნენ წიაღისეული საწვავისგან და მიაღწიონ წმინდა ნულოვანი გამონაბოლქვი მიერ 2050.  

ნახშირბადის ემისიის შემცირების გარდა, კლიმატის მოქმედება შეიძლება ასევე იყოს მხარდაჭერილი ატმოსფეროდან ნახშირბადის მოცილებით. ნებისმიერი გაუმჯობესება ატმოსფერული ნახშირბადის დაჭერაში სასარგებლო იქნება.  

ოკეანეებში ფიტოპლანქტონის, კელპის და წყალმცენარეების პლანქტონების მიერ საზღვაო ფოტოსინთეზი პასუხისმგებელია ნახშირბადის დაჭერის დაახლოებით ნახევარზე. ვარაუდობენ, რომ მიკროალგალების ბიოტექნოლოგიას შეუძლია ხელი შეუწყოს ნახშირბადის დაჭერას ფოტოსინთეზის გზით. ტყის გაჩეხვა ხეების დარგვით და ტყის მიწების აღდგენა შეიძლება ძალიან სასარგებლო იყოს კლიმატის შერბილებისთვის. ერთმა კვლევამ აჩვენა, რომ გლობალური ტყის საფარის გაზრდას მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანს. მან აჩვენა, რომ გლობალური ხის ტილოების სიმძლავრე ამჟამინდელი კლიმატის პირობებში არის 4.4 მილიარდი ჰექტარი, რაც ნიშნავს, რომ დამატებითი 0.9 მილიარდი ჰექტარი ტილოების (ტყის ფართობის 25%-ის ექვივალენტური ზრდა) შეიძლება შეიქმნას არსებული საფარის გამორიცხვის შემდეგ. ეს დამატებითი საფარი, თუ შეიქმნა, მოაგროვებს და შეინახავს დაახლოებით 205 გიგატონა ნახშირბადს, რაც შეადგენს ამჟამინდელი ატმოსფერული ნახშირბადის აუზის დაახლოებით 25%-ს. გლობალური ტყის აღდგენა ასევე აუცილებელია, რადგან კლიმატის უწყვეტი ცვლილება გამოიწვევს დაახლოებით 223 მილიონი ჰექტარი ტყის საფარის შემცირებას (ძირითადად ტროპიკულ რაიონებში) და ასოცირებული ბიომრავალფეროვნების დაკარგვას 2050 წლისთვის.^4,5. 

ხეების დარგვა არქტიკულ რეგიონში  

არქტიკული რეგიონი ეხება დედამიწის ჩრდილოეთ ნაწილს არტიკული წრის ფარგლებში 66° 33′N განედზე ზემოთ. ამ რეგიონის დიდი ნაწილი (დაახლოებით 60%) ოკუპირებულია ზღვის ყინულით დაფარული არქტიკულ ოკეანეში. არტიკული ხმელეთი განლაგებულია არტიკული ოკეანის სამხრეთ კიდეებზე, რომლებიც მხარს უჭერენ ტუნდრას ან ჩრდილოეთ ბორეალურ ტყეს.  

ბორეალური ტყეები (ან ტაიგა) განლაგებულია არქტიკული წრის სამხრეთით და ხასიათდება წიწვოვანი ტყეებით, რომლებიც ძირითადად შედგება ფიჭვის, ნაძვისა და ლაჩრისგან. მას აქვს გრძელი, ცივი ზამთარი და მოკლე, ნოტიო ზაფხული. ჭარბობს სიცივის ამტანი, კონუსიანი, მარადმწვანე, წიწვოვანი ხეები (ფიჭვები, ნაძვები და ნაძვები), რომლებიც ინარჩუნებენ ნემსისებრ ფოთლებს მთელი წლის განმავლობაში. ზომიერ ტყეებთან და ტროპიკულ ნოტიო ტყეებთან შედარებით, ბორეალურ ტყეებს აქვთ დაბალი პირველადი პროდუქტიულობა, ნაკლები მცენარეული სახეობების მრავალფეროვნება და მოკლებულია ფენიანი ტყის სტრუქტურას. მეორეს მხრივ, არქტიკული ტუნდრა მდებარეობს ბორეალური ტყეების ჩრდილოეთით, ჩრდილოეთ ნახევარსფეროს არტიკის რეგიონებში, სადაც წიაღისეული მუდმივად გაყინულია. ეს რეგიონი გაცილებით ცივია ზამთრისა და ზაფხულის საშუალო ტემპერატურა -34°C და 3°C – 12°C შესაბამისად. წიაღისეული მუდმივად გაყინულია (მუდმივი ყინვა), ამიტომ მცენარის ფესვები ღრმად ვერ აღწევს ნიადაგში და მცენარეები დაბლაა მიწამდე. ტუნდრას აქვს ძალიან დაბალი პირველადი პროდუქტიულობა, დაბალი სახეობების მრავალფეროვნება და მოკლე მზარდი სეზონი 10 კვირა, როდესაც მცენარეები სწრაფად იზრდებიან გრძელი დღის შუქზე.  

არქტიკულ რეგიონებში ხეების ზრდაზე გავლენას ახდენს მუდმივი ყინვა, რადგან მიწისქვეშა გაყინული წყალი ზღუდავს ფესვების ღრმა ზრდას. ტუნდრას უმეტესობას აქვს მუდმივი მუდმივი ყინვა, ხოლო ბორეალური ტყეები არსებობს იმ ადგილებში, სადაც მცირე ან საერთოდ არ არის მუდმივი ყინვა. თუმცა, არქტიკული მუდმივი ყინვა უცვლელი არ არის.  

როდესაც არქტიკული კლიმატი ათბობს (რაც ორჯერ უფრო სწრაფად ხდება, ვიდრე გლობალური საშუალო), შედეგად დნობა და მუდმივი ყინვის დაკარგვა გაზრდის ადრეული ხეების ნერგების გადარჩენას. ბუჩქის ტილოების არსებობა დადებითად იყო დაკავშირებული ნერგების შემდგომ გადარჩენასა და ხეებში ზრდასთან. რეგიონში სახეობების შემადგენლობა და ეკოსისტემების ფუნქციონირება სწრაფად იცვლება. როგორც კლიმატი თბება და მუდმივი ყინვა მცირდება, მცენარეულობა შეიძლება გადავიდეს ხეების ნაკლებობის არქტიკიდან ხეებზე დომინირებულად.⁶.  

მცენარეულობა გადაინაცვლებს ხეებით დომინირებულ არქტიკულ ლანდშაფტზე, შეამცირებს თუ არა ატმოსფერულ ნახშირორჟანგს₂ გაძლიერებული ფოტოსინთეზის მეშვეობით და დაეხმარეთ კლიმატის ცვლილების შერბილებას? შეიძლება თუ არა არქტიკული რეგიონი განიხილებოდეს ტყის გასაშენებლად ატმოსფერული ნახშირორჟანგის მოსაშორებლად₂. ორივე შემთხვევაში, არქტიკული მუდმივი ყინვა პირველ რიგში უნდა გალღვოს ან დაქვეითდეს, რათა მოხდეს ხეების ზრდა. თუმცა, მუდმივი ყინვის დათბობა ატმოსფეროში გამოყოფს მეთანს, რომელიც არის ძლიერი სათბურის გაზი და ხელს უწყობს შემდგომ დათბობას. მუდმივი ყინვისგან მეთანის გამოყოფა ასევე ხელს უწყობს მასიური ტყის ხანძრების გაჩენას რეგიონში.  

რაც შეეხება ატმოსფერული ნახშირორჟანგის მოცილების სტრატეგიას₂ ფოტოსინთეზის გზით ტყის გაშენებით ან ხეების დარგვით არტიკულ რეგიონში და, შესაბამისად, დათბობისა და კლიმატის ცვლილების შერბილების გზით, მკვლევარებმა⁷ მიიჩნია, რომ ეს მიდგომა შეუფერებელია რეგიონისთვის და კონტრპროდუქტიულია კლიმატის ცვლილების შერბილებისთვის. ეს იმიტომ ხდება, რომ ხეების საფარი ამცირებს ალბედოს (ან მზის შუქის არეკვლას) და ზრდის ზედაპირის სიბნელეს, რაც იწვევს წმინდა დათბობას, რადგან ხეები მზისგან უფრო მეტ სითბოს შთანთქავენ, ვიდრე თოვლი. გარდა ამისა, ხეების დარგვა ასევე არღვევს არქტიკულ ნიადაგის ნახშირბადის აუზს, რომელიც უფრო მეტ ნახშირბადს ინახავს, ​​ვიდრე დედამიწის ყველა მცენარე.  

ამიტომ, კლიმატის ცვლილების შერბილების მიდგომა სულაც არ უნდა იყოს ორიენტირებული ნახშირბადზე. კლიმატის ცვლილება ეხება დედამიწის ენერგეტიკულ ბალანსს (მზის ენერგიის ატმოსფეროში დარჩენის და მზის ენერგიის ატმოსფეროს დატოვების შესახებ). სათბურის გაზები განსაზღვრავს, თუ რამდენ სითბოს ინარჩუნებს დედამიწის ატმოსფეროში. არქტიკულ რეგიონებში მაღალ განედებში, ალბედოს ეფექტი (ანუ მზის შუქის ასახვა კოსმოსში სითბოდ გადაქცევის გარეშე) უფრო მნიშვნელოვანია (ვიდრე ატმოსფერული ნახშირბადის შენახვა) მთლიანი ენერგეტიკული ბალანსისთვის. აქედან გამომდინარე, კლიმატის ცვლილების შენელების საერთო მიზანი მოითხოვს ყოვლისმომცველ მიდგომას.  

*** 

წყაროები:  

1. Keenan, TF, et al. გლობალური ფოტოსინთეზის ისტორიული ზრდის შეზღუდვა CO2-ის გაზრდის გამო. ნატ. კლიმატი. ჩანგ. 13, 1376–1381 (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-023-01867-2 

2. ბერკლის ლაბორატორია. სიახლეები – მცენარეები გვიყიდიან დროს კლიმატის ცვლილების შესანელებლად – მაგრამ არასაკმარისი მის შესაჩერებლად. ხელმისაწვდომია https://newscenter.lbl.gov/2021/12/08/plants-buy-us-time-to-slow-climate-change-but-not-enough-to-stop-it/ 

3. NASA. ნახშირორჟანგი. ხელმისაწვდომია https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/ 

4. ბასტინი, ჟან-ფრანსუა და სხვები 2019. ხეების აღდგენის გლობალური პოტენციალი. მეცნიერება. 5 ივლისი 2019. ტომი 365, გამოცემა 6448 გვ. 76-79. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax0848 

5. Chazdon R., and Brancalion P., 2019. ტყეების აღდგენა, როგორც მრავალი მიზნის მისაღწევად. მეცნიერება. 5 ივლისი 2019 ტომი 365, გამოცემა 6448 გვ. 24-25. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax9539 

6. Limpens, J., Fijen, TPM, Keizer, I. et al. ბუჩქები და დეგრადირებული მუდმივი ყინვა გზას უხსნის ხეების გაშენებას სუბარქტიკულ ტორფში. Ecosystems 24, 370–383 (2021).  https://doi.org/10.1007/s10021-020-00523-6 

7. Kristensen, J.Å., Barbero-Palacios, L., Barrio, IC და სხვ. ხეების დარგვა არ არის კლიმატური გამოსავალი ჩრდილოეთ მაღალ განედებზე. ნატ. გეოსცი. 17, 1087–1092 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01573-4  

***