Hvordan påvirker CO2 livet på jorden?

Karbon er et av de viktigste grunnstoffene som finnes på jorden. Karbonkretsløpet støtter alt liv ved å overføre karbon mellom levende ting og miljøet. Planter tar opp karbondioksid (CO2) og frigjør oksygen (O2) under fotosyntesen, som overfører karbon til stilkene, røttene og bladene når de vokser. Når blader faller og brytes ned eller når planter dør, frigjøres karbonet som ble lagret i planter gjennom respirasjon eller forbrenning og overføres tilbake til atmosfæren eller til jorda. På grunn av disse prosessene kan skoger og andre naturlige økosystemer lagre betydelige mengder karbon og fungere som en viktig global karbonvask. Karbon lagret i amerikanske skoger og tilhørende treprodukter økte med mer enn 600 millioner tonn i 2014, og utlignet en betydelig mengde amerikanske klimagassutslipp fra forbrenning av fossilt brensel.

Over hele kloden lagres karbon på forskjellige steder og i forskjellige former. Mengden karbon som er lagret i et bestemt system kalles et «lager» eller et «basseng». Jordens største karbonlager finnes i jordskorpen og den øvre mantelen på jorden, hvorav en stor del er sedimentær bergart dannet over millioner av år . Oseanisk karbon er den nest største bestanden; over 95 % av havkarbon er hovedsakelig tilstede i form av uorganisk oppløst karbon, selv om bare 900 gigatonn karbon (GtC) er tilgjengelig for utveksling i overflatehavet. Atmosfæren, selv om den er et relativt mindre karbonlager som inneholder 839 GtC, spiller fortsatt en svært viktig rolle siden den inneholder karbon hovedsakelig i form av karbondioksid, en klimagass. Jord lagrer omtrent 1325 GtC i de øverste føttene og kanskje så mye som 3000 GtC totalt når dypere dybder er inkludert. I tillegg lagrer permafrost (frossen jord) et stort basseng med karbon som er klimatisk beskyttet mot nedbrytning, selv om mer og mer av dette bassenget blir tilgjengelig etter hvert som den gjennomsnittlige globale temperaturen stiger.

Skoger tar opp karbon gjennom fotosyntese, og dette karbonet blir deretter tildelt over og under jorden, og bidrar til den globale skogbestanden. Skoger står for 92 % av all terrestrisk biomasse globalt, og lagrer omtrent 400 GtC, men dette er ikke homogent fordelt over jorden. Ulike skogtyper lagrer ulike mengder karbon, og mye av denne variasjonen er knyttet til klimaet som finnes i en bestemt del av verden. Varme tropiske områder har en tendens til å lagre mye mer karbon i komponentene over bakken sammenlignet med under bakken, mens de kjølige områdene i den boreale skogen har enorme underjordiske karbonlagre.

Karbon utveksles mellom forskjellige bestander i land, hav og atmosfære. Dette betyr at karbon i mange bestander, enten de er globale eller lokale, kan være ganske dynamiske. Karbon som kommer inn i eller forlater en bestand kalles en fluks, og den gjennomsnittlige hastigheten som karbon strømmer gjennom en bestand kalles karbonomsetning. Omsetningen av karbon i økosystemer over hele kloden gir en idé om hvor karbon kan være mest sårbart for utslipp som CO2 til atmosfæren. Kunnskap om omsetning i økosystemer kan informere ledelsesbeslutninger som påvirker hastigheten på karbonomsetning, og til slutt påvirke fluksen av karbon inn og ut av økosystemene.

Problemer

Mengden karbon som er lagret i jordens atmosfære er minimal sammenlignet med mengden som er lagret i hav, jordsmonn og geologiske formasjoner. Små tilskudd til atmosfæren over lang tid har en enorm effekt på det globale karbonkretsløpet. Starten på den industrielle revolusjonen for nesten 300 år siden, markerte begynnelsen på perioden der menneskelige (antropogene) aktiviteter flyttet store mengder karbon fra forskjellige terrestriske og geologiske bestander til atmosfæren. Utslipp fra bruk av fossilt brensel og endring i arealbruk har økt de siste tre århundrene og resulterer for tiden i et nettotilskudd på omtrent 9 GtC per år til atmosfæren. Disse menneskeskapte fluksene har ført til en 19-36 % forskyvning av karbon ut av jordens gass-, olje- og kullreservoarer, karbon som i hovedsak hadde vært låst bort fra karbonkretsløpet i millioner av år, men som nå forventes å forbli i atmosfæren i flere tiår til århundrer. Dette bidraget av karbon fra fossilt brensel til atmosfæren kan betraktes som et nettotilskudd til det moderne karbonkretsløpet og en drivkraft for klimaendringer.

Klimaendringers effekter på karbon
Klimaendringer har allerede en innvirkning på økosystemer over hele verden, og mange av disse endringene forventes å fortsette eller akselerere i fremtiden. Muligheter for å redusere utslipp av klimagasser i atmosfæren driver interessen for å håndtere karbon i økosystemene, og fremhever den viktige rollen skog og gressletter spiller for å binde CO2 og gi en kilde til fornybar energi. Samtidig endrer endringer i jordens klimasystem skog på dramatiske måter, noe som også kan få konsekvenser for utslipp av karbon og andre klimagasser.

Varmere temperaturer og ekstremvær har potensial til å direkte øke hyppigheten og alvorlighetsgraden av mange typer forstyrrelser, inkludert tørke, skogbranner og utblåsning, samt forverre skadedyr, sykdommer og andre midler for ytterligere å øke stress på økosystemer. Et eksempel på effekten av klima på forstyrrelser er sett i det vestlige USA, der klimavariasjoner driver skogbranner i områder med høy tredødelighet fra barkbiller. Store forstyrrelser forventes generelt å øke, noe som kan resultere i større karbonutslipp fra økosystemer.

Det er uklart om mange skoger vil kunne opprettholde sin evne til å binde karbon med dagens hastighet. I mange deler av landet har skogplanting og suksesjon av ungskog til eldre aldersklasser vært en grunnleggende kilde til karbonopptak, og denne synken vil kanskje ikke være like sterk i fremtiden. Selv om varmere temperaturer og økt CO2 kan opprettholde og til og med øke veksten av mange skoger i løpet av de neste tiårene, kan disse fordelene være varierende på tvers av landskapet og til slutt forbigående. Boreale skoger er spesielt sårbare for klimaendringer, og nedgangen i disse systemene fører til dramatiske karbonutslipp. Boreale og nordlige arter i tempererte systemer står også overfor potensielle nedganger ettersom klimaforholdene blir mindre egnede i fremtiden og biomer skifter mot økosystemer som er mer tolerante for varmere og tørrere forhold som vanligvis lagrer mindre karbon. Mens nye arter kan skifte inn i disse økosystemene, forventes tempoet i naturlig artsvandring å være betydelig lavere enn endringer i klima.

Administrasjonsalternativer

Det er stadig viktigere å vurdere dagens og langsiktige effekter av klimaendringer, der arealforvaltning søker å opprettholde eller øke karbonlagrene eller å gi en kilde til fornybar energi. Tilpasningshandlinger, som arbeider for å redusere et systems sårbarhet for et klima i endring, kan bidra til å støtte gunstige karbonresultater. Tilpasning og demping er ikke alternativer til hverandre, men er snarere en del av en overordnet strategi for å redusere alvorlighetsgraden av klimaendringer. For eksempel øker organisk materiale i jorda karbon, samtidig som det forbedrer jordas vannholdende kapasitet og reduserer skogens sårbarhet for hyppigere intens tørke. Forvaltningshandlinger som tjener til å tilpasse skoger og gressletter til endringer i klimaet er avgjørende for å opprettholde eksisterende karbonbassenger og redusere tap av karbon fra økosystemet til atmosfæren.

Mer informasjon og spesifikke eksempler for karbonhåndtering finnes på CCRC-emnesidene om Forest Management for Carbon Benefits, Carbon and Land Management, Forest Soil Carbon og Grassland Carbon and Management.

Kayler, Z.; Janowiak, M.; Swanston, C. 2017. Global Carbon. (June, 2017). U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Climate Change Resource Center. https://www.fs.usda.gov/ccrc/topics/global-carbon

Comments

comments