Lesy otáčí a vypouští víc CO2 než lidé? Tak to úplně není, ale změna se děje

Nedávná studie o afrických pralesích se přidává do řady vědeckých prací posledních let, které ukazují na znepokojivý trend v oblasti lesů a jejich schopnosti ukládat CO2 a mírnit tak i dopad lidské činnosti na změnu klimatu.

„Africké pralesy se staly z uložiště uhlíku jejich zdrojem, zjistila nová studie,“ zní jeden z mnoha mediálních titulků, jehož obdoby jsme v posledních letech mohli číst už mnohokrát.

Ještě letos například o australských tropických lesích, dřív pak i o částech Amazonie a jihovýchodní Asii, ale třeba i lesích v Česku, Finsku a na řadě dalších míst na severní polokouli

Jedna studie z roku 2021 dokonce došla k závěru, že mrtvé dřevo po celém světě vypouští ročně víc CO2 než lidé pálením fosilních paliv.

Mohlo by se tak zdát, že stromy se místo „plic planety“ stávají spíš komíny na CO2, které aktivně přispívají k vyšším koncentracím nejdůležitějšího skleníkového plynu v atmosféře a oteplují tak planetu. Někomu se v souvislosti s tím může vtírat na mysl i úvaha, že stromy už nejsou důležité, nebo že dokonce škodí.

Tak to ale není. Lesy pomáhají dál. Výzkumy posledních let poukazují „jen“ na to, že přibývá míst, kde pomáhají méně než dřív. Hlavní poselství je tedy ve skutečnosti přesně opačné - lesy jsou důležitější než kdy dřív a lidé by je měli chránit.

Možná nejlépe to vynikne, když se na chvíli místo na lesy podíváme na jediný strom. Ten totiž sám o sobě může být „zdrojem“ CO2 jen v případě, že umře. I tak navíc uvolňuje do atmosféry jen to, co v minulosti uložil a nikdy se nestává zdrojem srovnatelným s lidskou činností.

Je sice pravda, že stromy vedle fotosyntézy i dýchají, takže CO2 uvolňují i zaživa, ale aby strom mohl žít, musí fotosyntéza (záchyt CO2) dlouhodobě převažovat nad dýcháním (výdej CO2), protože tak získává cukry, ze kterých má veškerou energii i většinu „stavebního materiálu“. Jen díky tomu může strom růst, čímž vlastně přetváří CO2 do pevné složky v podobě kmene, větví, kořenů a listí.

Klíčové navíc je, že část uhlíku strom během svého života ukládá i pod zem. To samé platí i o uhlíku uvolněném ze stromu po konci jeho života. Tady už ovšem dost záleží i na tom, jak moc do tohoto procesu vstoupí člověk, a jestli například kmen nechá rozložit, případně za jakých okolností, nebo jestli ho zpracuje, spálí a tak dále.

„Strom nikdy nemůže uvolnit víc uhlíku, než kolik naakumuloval. To nejde,“ řekl k tomu lesní entomolog a světová kapacita v oboru zkoumání kůrovců Jiří Hulcr.

Souhlasí s ním i Petr Baldrian, expert na mikroorganismy v lesních půdách a mimo jiné i spoluautor výše zmiňované studie o celkovém množství uhlíku uvolněného z mrtvého dřeva. Srovnávání těchto emisí s antropogenními emisemi z fosilních paliv podle něj vůbec nebylo cílem práce a ani nedává smysl, byť není překvapivé, že zaujalo pozornost médií.

Za „míchání hrušek“ s jablky takové srovnávání označil i Ladislav Šigut, který se věnuje výzkumu toků látek a energie mezi atmosférou a různými typy ekosystémů prostřednictvím infrastruktury CzeCOS.

„Rozklad mrtvého dřeva je jen jedním z procesů, kterým rostliny vrací CO2 do atmosféry. Dýchání a rozklad rostlin jsou v relativní rovnováze s příjmem CO2 fotosyntézou a tento koloběh má přibližně o řád vyšší objem než antropogenní emise. Navíc, vlivem zvýšené koncentrace CO2 v atmosféře dokonce došlo k posílení záchytu CO2 rostlinami a díky tomu nám dosud pomáhaly pohlcovat necelou třetinu lidských emisí CO2. Antropogenní emise se naopak každý rok jen sčítají, protože opačný proces – fosilizace organické hmoty – probíhá extrémně pomalu v řádech milionů let,“ řekl vědec.

Jak je ale přes toto všechno možné, že lesy mohou produkovat víc uhlíku, než ukládat?

Důvody jsou dva. Jeden přímočarý a druhý o něco složitější.

První dobře ilustrují hlavní závěry studie o afrických lesích zmiňované na začátku tohoto článku. Ta totiž změnu režimu afrických pralesů mezi lety 2010 a 2017 přičítá cílenému odlesňování člověkem za účelem získání zemědělské půdy a s tím souvisejícím úbytkem biomasy.

A takových studií je řada. To znamená, že značná část vědeckých prací hovořících o lesích jako o zdrojích CO2 ve skutečnosti vypovídá o zmenšování plochy produktivních lesů (nebo to přinejmenším označuje za hlavní problém), a nikoliv o jejich snížené funkci.

Podle dat organizace World Resources Institute přitom za emise spojené s úbytkem stromů v posledních 20 letech může z většiny cílené kácení nebo vypalování. Na jednu stranu je to dobrá zpráva, protože to znamená, že člověk tento problém může napravit. Kdyby se lesy podařilo lépe chránit a třeba i rozšířit, za nějakou dobu by totiž zase mohly ukládat víc uhlíku, než vypustí.

Špatnou zprávou je, že se to zatím nedaří a že vedle cíleného odlesňování tento trend zhoršují i požáry a další negativní jevy, jejichž význam je zvyšován i čistě klimatickou změnou, kterou na rozdíl od odlesňování nelze zmírnit jen lokální činností či politikou.

Přejděme ale k druhému bodu, který to celé komplikuje ještě trochu víc.

Existují totiž i studie, které vypozorovaly snížení schopnosti ukládat uhlík i v lesích, které nejsou přímo zasažené odlesňováním, požáry a ani třeba extrémním suchem či kůrovcovou kalamitou. Příkladem tohoto typu je studie o australských tropických lesích.

„Naše studie ukázala dvě klíčové věci. Zaprvé, že přímé dopady klimatu vedou k vyšší úmrtnosti stromů a tím pádem i ztrátám v ukládání uhlíku. Zadruhé, že tyto ztráty kvůli klimatickým extrémům nejsou kompenzovány rychlejším růstem mladších stromů,“ řekla k tomu její hlavní autorka, vědkyně z Western Sydney University Hannah Carle.

Těžko přitom říct, do jaké míry tento fenomén úřaduje i jinde ve světě.

Carle připomíná, že na něco podobného poprvé upozornila jiná studie z roku 2015 z Amazonie. Připouští nicméně, že důležitým faktorem dost možná je i lokální dostupnost živin v půdě a že lesy mohou na globální zvyšování teploty reagovat v různých regionech odlišně.

Další spoluautor australské studie David Bauman vyzdvihl, že přímý dopad vyšších teplot na úmrtnost stromů a menší ukládání uhlíku se jeho týmu podařilo prokázat vůbec poprvé na světě, což jen podtrhuje, jak málo je tato problematika prozkoumaná.

Obecně se nicméně už dlouho ví, že zvyšování koncentrací oxidu uhličitého v atmosféře má na lesy a jejich schopnost ukládat CO2 dvojí vliv. První je pozitivní a spočívá v tom, že větší množství CO2 poskytuje víc „paliva“ pro fotosyntézu a růst. Proti tomu ale stojí teploty, jejichž zvýšení ukládání neprospívá.

„Rostoucí teplota totiž zvyšuje požadavky na výpar a to snižuje množství dostupné vody v půdě. Z toho vyplývající častější a intenzivnější vlny horka a sucha rostlinám samozřejmě nesvědčí. Podobně jako u člověka ve vypjatých chvílích, i u rostlin období sucha způsobují stres. Rostliny se snaží zabránit ztrátám vody a zavírají průduchy na svých listech, ale tím zároveň snižují svou produktivitu,“ vysvětlil Šigut.

Vědci počítají s tím, že význam pozitivního vlivu zvyšující se koncentrace CO2 bude postupně klesat, protože rostliny nemohou zrychlovat růst donekonečna, zatímco negativní vlivy budou naopak sílit. Jak přesně se ale poměr těchto dvou efektů bude vyvíjet, se neví.

Jde o jeden z největších zdrojů nejistot současných klimatických modelů. Ty s určitým snižováním ukládání CO2 přírodními procesy počítají, ale poměrně konzervativně a je možné, že oteplení se na konci tohoto století bude kvůli tomu od projekcí lišit (i když správně odhadnou lidské emise) o několik desetin stupně celsia průměrné globální teploty.

Studie, jako ta z australských lesů, naznačují, že někde už negativní dopad emisí začíná převažovat. Dodejme ale, že tato práce se zaměřila jen na nadzemní biomasu a neřeší procesy v půdě a ještě jednou zdůrazněme, že celkově v této otázce zůstává hodně neznámých.

Nakonec shrňme, co víme o roli lesů a jejich ukládání uhlíku v globálu. Odpověď je tady naštěstí docela jasná a pozitivní - celkově zatím totiž lesy významně pomáhají. Dobrou ilustrací je například tato mapa WRI ukazující průměr v ročních pohybech CO2 v posledních víc než 20 letech:

Pohled do ní nabízí podstatně pozitivnější obrázek, než výše zmiňované studie, což je podle jejích autorů dáno hlavně tím, že jde o průměr za delší čas, zatímco studie o změně režimu jsou většinou až z posledních let. Dívat se na dlouhodobější průměr však není dobré jen pro zmírnění beznaděje, ale dává smysl i z vědeckého hlediska.

Sezonní variabilita je totiž obrovská a sledovat situaci jen v jednom konkrétním roce by bylo zkreslující. Dodejme, že podle analýzy WRI lesy za 20 let od začátku tisíciletí v průměru každý rok pohltily dvakrát víc uhlíku, než uvolnily.

Ještě víc zeširoka se na věc můžeme podívat skrze vývoj celkového množství uloženého CO2 přírodní cestou po celém světě. To podle letošní zprávy projektu Global Carbon Budget a doprovodné studie kvůli klimatické změně od 60. let minulého století „oslabilo“ o asi 8 % (celkově se počítá i s oceánem, ale problém se zatím projevuje hlavně na souši) a čeká se, že bude dál postupně slábnout.

Experti nicméně namítají, že přestože je tento proces těžko předvídatelný, víme toho už dost na to, abychom věděli, co máme dělat.

„Prakticky je naší nejlepší možností omezit odlesňování, požáry a všechny další známé škodlivé změny,“ řekl k tomu David Gibbs z WRI ve shodě se zbývající pěticí oslovených.

„Studie jen zdůrazňují obrovský potenciál lesů pro ukládání uhlíku a jasně nám ukazují, že je ochrana všech zbývajících nedotčených lesů by měla být globální prioritou. Pozorované snižování této schopnosti v důsledku lidských zásahů a klimatické změny nám vedle toho ukazuje, že naše závazky ke snižování emisí musí být dost ambiciózní na to, aby tuto ztrátu mohly vynahradit,“ uzavřela Carle.