Metsade taastamine ja istutamine on väljakujunenud strateegia kliimamuutuste leevendamiseks. Siiski kasutamine selline lähenemine arktilistele piirkondadele süvendab soojenemist ja on kliimamuutuste leevendamisele kahjulik. Selle põhjuseks on asjaolu, et puude katvus vähendab albeedot (või päikesevalguse peegeldust) ja suurendab pinna pimedust, mille tulemuseks on neto soojenemine (kuna puud neelavad päikesest rohkem soojust kui lumi). Lisaks häirib puude istutamine ka arktilise pinnase süsinikuvaru, mis talletab rohkem süsinikku kui kõik taimed Maal. Seetõttu ei pea kliimamuutuste leevendamise lähenemisviis tingimata olema süsinikukeskne. Kliimamuutused puudutavad Maa energiabilanssi (atmosfääris jääva päikeseenergia ja atmosfäärist lahkuva päikeseenergia neto). Kasvuhoonegaaside hulk määrab, kui palju soojust Maa atmosfääris säilib. Arktilistes piirkondades, kõrgetel laiuskraadidel, on albedoefekt (st päikesevalguse tagasipeegeldumine kosmosesse ilma soojuseks muutumata) kogu energiabilansi jaoks olulisem (kui atmosfääri süsiniku ladestumisest tingitud kasvuhooneefekt). Seega nõuab kliimamuutuste pidurdamise üldine eesmärk terviklikku lähenemist.
Taimed ja loomad eraldavad pidevalt süsinikdioksiidi (CO2) atmosfääris hingamise kaudu. Mõned loodussündmused, nagu metsatulekahjud ja vulkaanipursked, eraldavad ka CO2 atmosfääris. Tasakaal atmosfääri CO-s2 seda säilitab roheliste taimede regulaarne süsiniku sidumine päikesevalguse käes fotosünteesi kaudu. Inimtegevus aga alates 18.ath sajandil, eriti fossiilkütuste, nagu kivisüsi, naftaõli ja maagaas, kaevandamine ja põletamine on suurendanud atmosfääri süsinikdioksiidi kontsentratsiooni.2.
Huvitav on see, et CO kontsentratsiooni tõus2 atmosfääris on teadaolevalt süsiniku väetamise efekt (st rohelised taimed fotosünteesivad rohkem vastusena suuremale süsinikdioksiidile2 atmosfääris). Suur osa praegusest maapealsest süsiniku neeldamisest on tingitud suurenenud globaalsest fotosünteesist vastusena kasvavale CO.2. Aastatel 1982–2020 suurenes ülemaailmne fotosüntees umbes 12% vastusena globaalse süsinikdioksiidi kontsentratsiooni 17% suurenemisele atmosfääris 360 ppm-lt 420 ppm-le.1,2.
On selge, et suurenenud globaalne fotosüntees ei suuda pärast industrialiseerimise algust siduda kõiki inimtekkelisi süsinikuheitmeid. Selle tulemusena vabaneb atmosfääri süsinikdioksiid (CO2) on viimase kahe sajandi jooksul tegelikult kasvanud umbes 50% 422 ppm-ni (2024. aasta septembris)3 mis on 150% selle väärtusest 1750. aastal. Kuna süsinikdioksiid (CO2) on oluline kasvuhoonegaas, see on atmosfääri CO sisalduse märkimisväärne üldine suurenemine2 on kaasa aidanud globaalsele soojenemisele ja kliimamuutustele.
Kliimamuutused väljenduvad polaarjää ja liustike sulamise, ookeanide soojenemise, meretaseme tõusu, üleujutuste, katastroofiliste tormide, sagedase ja intensiivse põua, veepuuduse, kuumalainete, tõsiste tulekahjude ja muude ebasoodsate tingimuste kujul. Sellel on tõsised tagajärjed inimeste elule ja elatisele, mistõttu on vaja leevendada. Seetõttu, et piirata globaalset soojenemist ja temperatuuri tõusu 1.5 °C-ni selle sajandi lõpuks, ÜRO kliimamuutuste konverentsil on tunnistanud, et ülemaailmseid kasvuhoonegaaside heitkoguseid tuleb 43. aastaks vähendada 2030%, ja kutsunud osapooli üles loobuma fossiilkütustest puhas nullheide poolt 2050.
Lisaks süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamisele saab kliimameetmeid toetada ka süsiniku eemaldamisega atmosfäärist. Igasugune õhusüsiniku püüdmise tõhustamine oleks kasulik.
Mere fotosüntees fütoplanktoni, pruunvetika ja vetikaplanktoni poolt ookeanides vastutab umbes poole süsiniku sidumisest. Arvatakse, et mikrovetikate biotehnoloogia võib fotosünteesi kaudu kaasa aidata süsinikdioksiidi kogumisele. Metsade raadamise tagasipööramine puude istutamise ja metsamaa taastamisega võib olla kliimamuutuse leevendamisel väga kasulik. Ühes uuringus leiti, et ülemaailmse metsakatte suurendamine võib anda märkimisväärse panuse. See näitas, et ülemaailmne puuvõrade maht praeguses kliimas on 4.4 miljardit hektarit, mis tähendab, et pärast olemasoleva katte väljajätmist võib võrade katet juurde tekitada 0.9 miljardit hektarit (mis võrdub 25%-lise metsaala kasvuga). Kui see täiendav varikatuse kate luuakse, seoks ja säilitaks umbes 205 gigatonni süsinikku, mis moodustab umbes 25% praegusest atmosfääri süsinikuvarust. Ülemaailmne metsade taastamine on hädavajalik ka seetõttu, et katkematu kliimamuutus tooks 223. aastaks kaasa metsakatte vähenemise umbes 2050 miljoni hektari võrra (peamiselt troopilistes piirkondades) ja sellega seotud bioloogilise mitmekesisuse kadumise.4,5.
Puuistandus arktilises piirkonnas
Arktika piirkond viitab Maa põhjaosale, mis asub üle 66° 33′ põhjalaiuskraadi põhjapiirkonnas. Suure osa sellest piirkonnast (umbes 60%) hõivab jääga kaetud Põhja-Jäämeri. Artiline maismaa asub Põhja-Artia ookeani lõunaservadel, mis toetavad tundrat või põhjapoolset boreaalset metsa.
Boreaalsed metsad (või taiga) asuvad polaarjoonest lõuna pool ja neid iseloomustavad okasmetsad, mis koosnevad peamiselt männidest, kuuskedest ja lehistest. Tal on pikad ja külmad talved ning lühikesed niisked suved. Ülekaalus on külmakartlikud, käbikandvad, igihaljad, okaspuud (männid, kuused ja kuused), mis säilitavad oma nõelakujulised lehed aastaringselt. Võrreldes parasvöötme ja troopiliste märgade metsadega on boreaalsetes metsades madalam esmane tootlikkus, väiksem taimeliikide mitmekesisus ja puudub kihiline metsastruktuur. Teisest küljest asub arktiline tundra põhjapoolkera arktilistes piirkondades boreaalsetest metsadest põhja pool, kus aluspinnas on püsivalt külmunud. See piirkond on palju külmem, talvine ja suvine keskmine temperatuur on vastavalt -34°C ja 3°C – 12°C. Aluspinnas on püsivalt külmunud (igikelts), mistõttu taimede juured ei pääse sügavale pinnasesse ja taimed on maapinnast madalal. Tundra esmane tootlikkus on väga madal, liigiline mitmekesisus ja lühike 10-nädalane kasvuperiood, mil taimed kasvavad kiiresti vastusena pikale päevavalgusele.
Puude kasvu arktilistes piirkondades mõjutab igikelts, kuna maa-alune külmunud vesi piirab juurte sügavat kasvu. Enamikul tundratest on pidev igikelts, samas kui boreaalsed metsad eksisteerivad piirkondades, kus igikeltsa on vähe või üldse mitte. Arktiline igikelts ei jää aga puutumata.
Arktilise kliima soojenedes (mis toimub kaks korda kiiremini kui globaalne keskmine), suurendaks sellest tulenev igikeltsa sulamine ja kadumine varase puude seemikute säilimist. Leiti, et põõsaste võra olemasolu on positiivselt seotud seemikute edasise ellujäämise ja puudeks kasvamisega. Piirkonna liigiline koosseis ja ökosüsteemide toimimine on kiiresti muutumas. Kliima soojenedes ja igikeltsa halvenedes võib taimestik tulevikus puudevabalt arktiliselt puuvaldavaks muutuda6.
Kas taimestiku nihkumine puude domineerivale arktilisele maastikule vähendaks atmosfääri CO2 tõhustatud fotosünteesi kaudu ja aidata kliimamuutusi leevendada? Kas arktilist piirkonda võiks kaaluda metsastamiseks, et eemaldada atmosfääri CO2. Mõlemal juhul peaks arktiline igikelts esmalt sulama või lagunema, et võimaldada puude kasvu. Igikeltsa sulamisel eraldub aga atmosfääri metaani, mis on võimas kasvuhoonegaas ja soodustab edasist soojenemist. Metaani eraldumine igikeltsast põhjustab ka piirkonnas massilisi metsatulekahjusid.
Mis puudutab atmosfääri CO eemaldamise strateegiat2 Teadlased: fotosünteesi kaudu metsastamise või puude istutamise teel arktilises piirkonnas ning sellest tulenevalt soojenemise ja kliimamuutuste leevendamine7 leidis, et selline lähenemine ei sobi piirkonnale ja mõjub kliimamuutuste leevendamisele vastupidiselt. Selle põhjuseks on asjaolu, et puude katvus vähendab albeedot (või päikesevalguse peegeldust) ja suurendab pinna pimedust, mis põhjustab netosoojenemist, kuna puud neelavad päikesest rohkem soojust kui lumi. Lisaks häirib puude istutamine ka arktilise pinnase süsinikuvaru, mis talletab rohkem süsinikku kui kõik taimed Maal.
Seetõttu ei pea kliimamuutuste leevendamise lähenemisviis tingimata olema süsinikukeskne. Kliimamuutused puudutavad Maa energiabilanssi (atmosfääris jääva päikeseenergia ja atmosfäärist lahkuva päikeseenergia neto). Kasvuhoonegaasid määravad, kui palju soojust Maa atmosfääris säilib. Kõrgetel laiuskraadidel asuvates arktilistes piirkondades on albedoefekt (st päikesevalguse tagasipeegeldumine kosmosesse ilma soojuseks muundamata) olulisem (kui atmosfääri süsiniku salvestamine) kogu energiabilansi jaoks. Seega nõuab kliimamuutuste pidurdamise üldine eesmärk terviklikku lähenemist.
***
viited:
- Keenan, TF, et al. Globaalse fotosünteesi ajaloolise kasvu piiramine CO2 suurenemise tõttu. Nat. Clim. Chang. 13, 1376–1381 (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-023-01867-2
- Berkeley labor. Uudised – taimed ostavad meile aega kliimamuutuste aeglustamiseks – kuid mitte piisavalt, et seda peatada. Saadaval aadressil https://newscenter.lbl.gov/2021/12/08/plants-buy-us-time-to-slow-climate-change-but-not-enough-to-stop-it/
- NASA. Süsinikdioksiid. Saadaval aadressil https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/
- Bastin, Jean-Francois jt 2019. Ülemaailmne puude taastamise potentsiaal. Teadus. 5. juuli 2019. Kd 365, väljaanne 6448, lk 76–79. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax0848
- Chazdon R. ja Brancalion P., 2019. Metsade taastamine kui vahend paljude eesmärkide saavutamiseks. Teadus. 5. juuli 2019, kd 365, väljaanne 6448, lk 24–25. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax9539
- Limpens, J., Fijen, TPM, Keizer, I. et al. Põõsad ja lagunenud igikelts sillutavad teed puude rajamiseks subarktilistel turbaaladel. Ecosystems 24, 370–383 (2021). https://doi.org/10.1007/s10021-020-00523-6
- Kristensen, J.Å., Barbero-Palacios, L., Barrio, IC et al. Põhjapoolsetel suurtel laiuskraadidel ei ole puude istutamine kliimalahendus. Nat. Geosci. 17, 1087–1092 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01573-4
***
 and increases surface darkness which results in net warming (because trees absorb more heat from the sun than snow). Further, tree planting activities also disturb the carbon pool of arctic soil which store more carbon than all plants on Earth. Therefore, climate change mitigation approach need not necessarily be carbon focused. Climate change is about Earth’s energy balance (net of solar energy staying in atmosphere and solar energy leaving atmosphere). Amount of greenhouse gases determine how much heat is retained in Earth’s atmosphere. In arctic regions, at high latitudes, albedo effect (i.e., reflection of sunlight back into space without being converted into heat) is more important (than greenhouse effect due to atmospheric carbon storage) for the total energy balance. Hence, the overall goal of slowing down climate change requires a holistic approach.){kind=link}