Tři otázky: Na hranicích ukládání uhlíku

V rámci komplexního přístupu ke zmírnění dopadů emisí skleníkových plynů se vědci snaží lépe porozumět vlivu rostoucí koncentrace oxidu uhličitého (CO₂) na suchozemské ekosystémy, zejména na tropické lesy. Proto klimatický vědec César Terrer, odborný asistent na MIT, a jeho kolega Josh Fisher z Chapman University zaměřili svoji pozornost na jedinečné prostředí – aktivní sopku v Kostarice – aby tak mohli studovat emise oxidu uhličitého a jejich vliv.

Zvýšené hladiny CO₂ mohou vést k jevu známému jako CO₂ hnojení, kdy rostliny rostou více a absorbují větší množství uhlíku, čímž vytváří chladicí efekt. I když má tento efekt potenciál být přirozeným zmírňovatelem klimatických změn, rozsah toho, kolik uhlíku rostliny mohou nadále absorbovat, zůstává nejistý. Vědci vyjadřují rostoucí obavy, že rostliny nakonec dosáhnou bodu nasycení a ztratí schopnost kompenzovat rostoucí atmosférický CO₂. Porozumění této dynamice je klíčové pro přesné klimatické předpovědi a pro vývoj strategií pro řízení ukládání uhlíku. Terrer zde hovoří o svém inovativním přístupu, o své motivaci k zapojení do projektu a o důležitosti rozvoje tohoto výzkumu.

Otázka: Proč jste se zapojil do tohoto výzkumu a co jej činí jedinečným?

Odpověď: Josh Fisher, klimatický vědec a dlouholetý spolupracovník, měl geniální nápad využít přirozeně vysokých koncentrací CO₂ v blízkosti aktivních sopek ke studiu hnojícího efektu v reálných podmínkách. Provádění takového výzkumu v hustých tropických lesích, jako je Amazonská nížina – kde existují největší nejistoty ohledně hnojení CO₂ – je náročné. Vyžadovalo by to velké nádrže na CO₂ a rozsáhlou infrastrukturu pro rovnoměrné rozdělení plynu mezi vysokými stromy a složitými vrstvami korun – úkol, který je nejen logisticky komplexní, ale i velmi nákladný. Náš přístup nám umožňuje obejít tyto překážky a shromáždit kritická data způsobem, který dosud nebyl použit.

Josh hledal experta v oblasti ekologie uhlíku, aby s ním společně vedl a rozvíjel tento výzkum. Moje odborné znalosti v oblasti pochopení dynamiky, které regulují skladování uhlíku v suchozemských ekosystémech v kontextu klimatických změn, se ukázaly jako přirozené propojení pro společné vedení a rozvoj tohoto výzkumu. Toto pole bylo středem mého výzkumu a bylo tématem mé doktorské disertační práce.

Naše experimenty v národním parku Rincon de la Vieja jsou obzvláště vzrušující, protože koncentrace CO₂ v oblastech v blízkosti sopky jsou čtyřikrát vyšší než globální průměr. To nám dává vzácnou příležitost pozorovat, jak zvýšený CO₂ ovlivňuje biomasu rostlin v přirozeném prostředí – něco, co se dosud nepokusilo provést v tomto měřítku.

Otázka: Jak měříte koncentrace CO₂ na sopce?

Odpověď: V koruně lesa obklopující sopku jsme instalovali síť 50 senzorů. Tyto senzory nepřetržitě monitorují hladiny CO₂, což nám umožňuje srovnávat oblasti s přirozeně vysokými emisemi CO₂ ze sopky s kontrolními oblastmi s typickými atmosférickými koncentracemi CO₂. Senzory jsou vybaveny technologií Bluetooth, což vyžaduje naši blízkost pro načtení dat. Zůstanou na místě po celý rok a zaznamenají nepřetržitou sadu dat o výkyvech CO₂. Náš další výlet za sběrem dat je naplánován na březen a další rok po počátečním rozmístění.

Otázka: Jaké jsou dlouhodobé cíle tohoto výzkumu?

Odpověď: Naším hlavním cílem je určit, zda lze udržet efekt hnojení CO₂, nebo zda rostliny nakonec dosáhnou bodu nasycení, což omezí jejich schopnost absorbovat další uhlík. Porozumění této hranice je klíčové pro zlepšení klimatických modelů a strategií zmírňování dopadů na klima.

Abychom rozšířili rozsah našich měření, zkoumáme použití vzdušných technologií – jako jsou drony nebo senzory namontované na letadlech – k posouzení skladování uhlíku na větších plochách. To by poskytlo komplexnější pohled na potenciál ukládání uhlíku v tropických ekosystémech. V konečném důsledku by tento výzkum mohl nabídnout kritické poznatky o budoucí úloze lesů při zmírňování klimatických změn a pomohl vědcům a tvůrcům politik vyvíjet přesnější rozpočty uhlíku a klimatické projekce. Pokud bude úspěšný, náš přístup by mohl otevřít cestu pro podobné studie v jiných ekosystémech a prohloubit naše porozumění tomu, jak příroda reaguje na rostoucí hladiny CO₂.