Наука про лісовий вуглець: Глобальна перспектива пом'якшення наслідків зміни клімату

Ліси є життєво важливими поглиначами вуглецю, відіграючи вирішальну роль у регулюванні глобального клімату. Розуміння науки про лісовий вуглець є необхідним для розробки ефективних стратегій пом'якшення наслідків зміни клімату та сприяння сталому управлінню лісами в усьому світі. Ця стаття розглядає складні процеси секвестрації вуглецю в лісах, фактори, що на неї впливають, та міжнародні зусилля, спрямовані на використання лісів для кліматичних дій.

Що таке лісовий вуглець?

Лісовий вуглець — це вуглець, що зберігається в лісових екосистемах. Він включає вуглець, який міститься у:

• Жива біомаса: Дерева (стовбури, гілки, листя, коріння)
• Мертва органічна речовина: Мертві дерева, гілки, листяний опад
• Ґрунт: Органічна речовина в ґрунті, включаючи коріння та розкладений матеріал
• Дерев'яні вироби: Заготовлена деревина, що використовується в будівництві, меблях та інших виробах (довгострокове зберігання)

Ліси діють і як джерела, і як поглиначі вуглецю. Вони поглинають вуглекислий газ (CO2) з атмосфери через фотосинтез, накопичуючи його у своїй біомасі та ґрунті. І навпаки, вони виділяють CO2 через дихання (живими організмами), розкладання органічної речовини та внаслідок таких порушень, як знеліснення, лісові пожежі та спалахи комах.

Вуглецевий цикл у лісах

Вуглецевий цикл у лісах — це динамічний процес, що включає обмін вуглецем між атмосферою, рослинністю, ґрунтом та водою. Ось спрощений огляд:

1. Фотосинтез: Дерева та інші рослини поглинають CO2 з атмосфери та використовують сонячне світло для перетворення його на глюкозу (цукор) для отримання енергії та росту. Вуглець зберігається в їхніх тканинах.
2. Дихання: Рослини, тварини та мікроорганізми виділяють CO2 назад в атмосферу через дихання — процес, що розщеплює глюкозу для вивільнення енергії.
3. Розкладання: Коли дерева та інша органічна речовина відмирають, редуценти (бактерії та гриби) розкладають їх, вивільняючи CO2 в атмосферу та ґрунт. Частина розкладеного матеріалу включається до складу органічної речовини ґрунту.
4. Порушення: Природні порушення, такі як лісові пожежі, нашестя комах та бурі, можуть вивільняти велику кількість вуглецю з лісів в атмосферу. Людська діяльність, така як знеліснення та нестале лісозаготівля, також сприяє викидам вуглецю.
5. Зберігання: Значна частина вуглецю зберігається довгостроково в біомасі дерев, мертвій деревині та органічній речовині ґрунту. Зрілі ліси з великими деревами та накопиченою органічною речовиною можуть зберігати значні обсяги вуглецю.

Фактори, що впливають на секвестрацію вуглецю в лісах

Декілька факторів впливають на швидкість, з якою ліси поглинають і зберігають вуглець:

• Тип і вік лісу: Різні види дерев та типи лісів мають різну здатність до секвестрації вуглецю. Молоді, швидкозростаючі ліси зазвичай поглинають вуглець швидше, ніж зрілі. Однак зрілі ліси містять значно більше вуглецю, накопиченого в їхній біомасі. Наприклад, праліси на північному заході Тихоокеанського узбережжя Північної Америки та бореальні ліси в Росії та Канаді зберігають величезні обсяги вуглецю.
• Клімат: Температура, кількість опадів та доступність сонячного світла впливають на ріст лісу та секвестрацію вуглецю. Оптимальні умови залежать від типу лісу. Наприклад, тропічні ліси з високими температурами та рясними опадами демонструють високі темпи фотосинтезу та виробництва біомаси. Однак посухи та хвилі спеки, що стають все частішими через зміну клімату, можуть значно зменшити поглинання вуглецю лісами та збільшити ризик лісових пожеж.
• Умови ґрунту: Тип ґрунту, наявність поживних речовин та вміст вологи впливають на ріст дерев та швидкість розкладання. Здорові ґрунти з високим вмістом органічної речовини зберігають більше вуглецю. Знеліснення та несталі сільськогосподарські практики можуть погіршувати стан ґрунтів, зменшуючи їхню здатність до зберігання вуглецю.
• Порушення: Лісові пожежі, спалахи комах та бурі можуть вивільняти велику кількість вуглецю з лісів. Частота та інтенсивність цих порушень часто залежать від зміни клімату.
• Практики управління: Сталі практики лісового господарства, такі як вибіркові рубки, лісовідновлення та управління пожежами, можуть посилити секвестрацію вуглецю та зменшити викиди. Нестала лісозаготівля, знеліснення для сільського господарства та перетворення на інші види землекористування можуть призвести до значних втрат вуглецю.
• Концентрація CO2 в атмосфері: Вищі концентрації CO2 в атмосфері можуть до певної міри стимулювати ріст рослин та секвестрацію вуглецю. Це явище відоме як «ефект удобрення CO2». Однак масштаби та довгострокові наслідки цього явища все ще є предметом дискусій і можуть бути обмежені іншими факторами, такими як наявність поживних речовин.

Роль знеліснення та лісовідновлення

Знеліснення є одним з основних рушіїв зміни клімату, відповідаючи за значну частину глобальних викидів парникових газів. Коли ліси вирубують, вуглець, що зберігався в їхній біомасі та ґрунті, вивільняється в атмосферу у вигляді CO2. Знеліснення також зменшує здатність планети поглинати CO2.

Приклад: Тропічні ліси Амазонії, найбільші у світі, стикаються зі зростаючими темпами знеліснення через сільське господарство, лісозаготівлю та видобуток корисних копалин. Це не лише вивільняє величезні обсяги вуглецю, але й загрожує біорізноманіттю та засобам до існування корінних громад.

Лісовідновлення та афіорестація (висаджування дерев на раніше не заліснених землях) надають можливості для секвестрації вуглецю та відновлення деградованих екосистем. Ці заходи можуть допомогти компенсувати викиди з інших джерел та підвищити стійкість ландшафтів до зміни клімату.

Приклад: Ініціатива «Велика зелена стіна» в Африці має на меті боротьбу з опустелюванням та відновлення деградованих земель шляхом висаджування поясу дерев через весь континент. Цей проєкт має потенціал секвеструвати значну кількість вуглецю, покращити родючість ґрунту та надати економічні можливості для місцевих громад.

Міжнародні ініціативи з управління лісовим вуглецем

Кілька міжнародних ініціатив зосереджені на просуванні сталого лісового господарства та зменшенні викидів від знеліснення та деградації лісів:

• REDD+ (Зменшення викидів від знеліснення та деградації лісів): REDD+ — це рамкова програма, розроблена в рамках Рамкової конвенції ООН про зміну клімату (РКЗК ООН), яка надає фінансові стимули країнам, що розвиваються, для зменшення знеліснення та деградації лісів, а також для сприяння сталому управлінню лісами.
• Боннський виклик: Глобальна ініціатива з відновлення 350 мільйонів гектарів деградованих та знеліснених ландшафтів до 2030 року. Ця ініціатива заохочує країни брати на себе зобов'язання з відновлення лісів та інших екосистем.
• Нью-Йоркська декларація про ліси: Політична декларація, підтримана урядами, компаніями та організаціями громадянського суспільства, з метою припинення знеліснення до 2030 року.
• Сертифікація сталого лісового господарства (SFM): Схеми сертифікації, такі як Лісова опікунська рада (FSC) та Програма схвалення лісової сертифікації (PEFC), сприяють сталому управлінню лісами, встановлюючи стандарти для відповідального лісового господарства.

Вуглецеві компенсації та вуглецеві ринки

Лісові вуглецеві компенсації — це кредити, що генеруються проєктами, які зменшують або видаляють викиди парникових газів з лісів. Ці кредити можна купувати та продавати на вуглецевих ринках, дозволяючи підприємствам та приватним особам компенсувати свої викиди шляхом інвестування в проєкти збереження та відновлення лісів.

Як працюють лісові вуглецеві компенсації:

1. Розробляється лісовий проєкт, наприклад, лісовідновлення або покращене управління лісами.
2. Потенціал секвестрації вуглецю проєкту оцінюється за допомогою наукових методів.
3. Проєкт перевіряється незалежною сторонньою організацією для забезпечення відповідності певним стандартам.
4. Вуглецеві кредити видаються на основі кількості секвестрованого вуглецю або зменшених викидів проєктом.
5. Підприємства або приватні особи купують ці кредити для компенсації власних викидів.

Виклики, пов'язані з лісовими вуглецевими компенсаціями:

• Додатковість: Забезпечення того, що скорочення або видалення вуглецю є додатковими до того, що сталося б і так.
• Постійність: Гарантування того, що вуглець, накопичений у лісах, залишиться там на довгострокову перспективу і не буде вивільнений через такі порушення, як лісові пожежі чи незаконні рубки.
• Витік: Запобігання тому, щоб знеліснення або викиди просто не перемістилися в інше місце.
• Моніторинг, звітність та верифікація (МЗВ): Точний моніторинг та перевірка потенціалу секвестрації вуглецю та фактичної ефективності лісових проєктів.

Важливість сталого лісового господарства

Стале лісове господарство (SFM) має вирішальне значення для максимізації кліматичних переваг лісів, одночасно надаючи інші екосистемні послуги, такі як деревина, чиста вода, збереження біорізноманіття та рекреація. SFM передбачає управління лісами таким чином, щоб задовольняти потреби сьогодення, не ставлячи під загрозу здатність майбутніх поколінь задовольняти власні потреби.

Ключові принципи SFM:

• Збереження лісового біорізноманіття та цілісності екосистем
• Захист ґрунтових та водних ресурсів
• Мінімізація впливу лісозаготівель та інших лісогосподарських операцій
• Сприяння природному поновленню та лісовідновленню
• Збереження пралісів та інших цінних середовищ існування
• Підтримка соціального та економічного добробуту лісових громад

Приклади практик сталого лісового господарства:

• Вибіркові рубки: Заготівля дерев таким чином, щоб мінімізувати шкоду навколишньому лісу та забезпечити природне поновлення.
• Рубки зі зменшеним впливом: Використання технік, що мінімізують ерозію ґрунту, забруднення води та порушення спокою дикої природи.
• Лісовідновлення місцевими видами: Висаджування дерев, які є рідними для даної місцевості, для відновлення деградованих лісів та підвищення біорізноманіття.
• Управління пожежами: Впровадження стратегій для запобігання та контролю лісових пожеж, включаючи контрольовані випалювання та зменшення паливного навантаження.
• Інтегрований захист від шкідників: Використання комбінації методів для контролю спалахів комах та хвороб, мінімізуючи використання пестицидів.

Лісовий вуглець та корінні громади

Корінні громади часто володіють глибокими традиційними знаннями про управління лісами та відіграють вирішальну роль у збереженні лісів та їхніх запасів вуглецю. Визнання та повага до прав корінних громад є важливими для забезпечення довгострокової сталості проєктів з лісового вуглецю.

Переваги залучення корінних громад до проєктів з лісового вуглецю:

• Покращення збереження та управління лісами
• Посилення секвестрації вуглецю
• Посилення захисту біорізноманіття
• Розширення прав і можливостей корінних громад
• Покращення засобів до існування та економічних можливостей

Аспекти, які слід враховувати при роботі з корінними громадами над проєктами з лісового вуглецю:

• Отримання вільної, попередньої та інформованої згоди від корінних громад
• Забезпечення того, щоб корінні громади отримували вигоду від проєкту
• Повага до знань корінних народів та традиційних практик управління
• Захист земельних прав корінних народів

Майбутнє лісового вуглецю

Ліси продовжуватимуть відігравати вирішальну роль у пом'якшенні наслідків зміни клімату. Впроваджуючи сталі практики лісового господарства, зменшуючи знеліснення та сприяючи лісовідновленню, ми можемо посилити потенціал секвестрації вуглецю в лісах та сприяти більш сталому майбутньому. Інновації в технологіях дистанційного зондування, таких як LiDAR та супутникові знімки, покращують нашу здатність моніторити запаси лісового вуглецю та відстежувати зміни з часом. Це дозволить забезпечити більш точну звітність та верифікацію проєктів з лісового вуглецю.

Крім того, інтеграція лісового вуглецю в ширші кліматичні політики та ринкові механізми є важливою для розкриття повного потенціалу лісів як кліматичного рішення. Це включає зміцнення міжнародних угод, таких як REDD+, та створення надійних вуглецевих ринків, що надають стимули для сталого управління лісами.

Висновок

Наука про лісовий вуглець є складною, але важливою для розуміння ролі лісів у пом'якшенні наслідків зміни клімату. Захищаючи існуючі ліси, відновлюючи деградовані землі та керуючи лісами на сталій основі, ми можемо використати силу цих життєво важливих екосистем для секвестрації вуглецю, збереження біорізноманіття та підтримки засобів до існування лісових громад у всьому світі. Інвестування в лісовий вуглець — це інвестиція в здоровішу планету для майбутніх поколінь.