Jednym z zagadnień badanych współcześnie przez naukowców jest globalny kryzys klimatyczny. Jego konsekwencjami są m.in. coraz częściej obserwowane ekstremalne zjawiska pogodowe, nienotowane w historii wysokie lokalne temperatury, długie okresy suszy, pustynnienie oraz zmniejszenie liczby gatunków.

Wśród naukowców panuje konsensus, że najważniejszą przyczyną obecnego kryzysu klimatycznego jest działalność człowieka. Systematycznie rośnie także stężenie CO2 w atmosferze.

Świadomość postępujących zmian klimat

Świadomość zmiany klimatu, wzrostu średniej temperatury powierzchni Ziemi spowodowanego wzrostem ilości gazów cieplarnianych w atmosferze, staje się coraz bardziej powszechna.

Jednak nie wszyscy zdajemy sobie sprawę z realnego zagrożenia, jakie stanowi postępująca zmiana klimatu.

Często odrzucamy od siebie myśl, że obserwowane zjawiska są efektem naszej działalności i że będą one postępować, jeśli nie zaczniemy działać.

Wymagałoby to od nas zmian nawyków, bardziej przemyślanych działań na co dzień, co w konsekwencji oznaczałoby mniej wygodne życie.

Czy można uznać, że mimo zmian nic nam nie zagraża i wszystko wróci do normy?

Czy jednak postępująca zmiana klimatu sprawi, że nasza planeta zmieni się bezpowrotnie?

Problem znany był już dwie dekady temu, kiedy to Międzyrządowy Zespół do spraw Zmiany Klimatu (IPCC) wprowadził termin klimatycznych punktów krytycznych.

Określają one pewne progi, których przekroczenie może spowodować ogromne i często nieodwracalne zmiany w skali globalnej.

Ustalono wówczas, że takich zmian można się spodziewać dopiero wtedy, gdy globalna średnia temperatura będzie o 5°C przekraczała tę z okresu preindustrialnego.

Niemniej jednak, z raportu IPCC opublikowanego w roku 2018 wynika, że punkty krytyczne mogą być przekroczone już w przypadku wzrostu temperatury o 1 lub 2°C. Oznacza to, że znajdujemy się w stanie alarmowym, ponieważ atmosfera jest już globalnie cieplejsza o ponad 1°C.

Badania przeprowadzone w ciągu ostatnich 10 lat wykazują, że niektóre z punktów krytycznych mogły już zostać przekroczone.

Między innymi ten związany z rozpadem lądolodu zachodniej Antarktydy.

Zarejestrowano mianowicie nieodwracalne wycofywanie się (topnienie) lodowców Antarktydy. Podobnie jest w przypadku pokrywy lodowej Grenlandii.

W najbardziej pesymistycznym scenariuszu przewiduje się, że jeśli procesy topnienia będą utrzymywały się na tak wysokim poziomie, poziom morza może zwiększyć się o 3-4 m do końca stulecia lub nawet o 10 m na przestrzeni kolejnych tysięcy lat.

Modele pokazują, że już w przypadku ocieplenia o 1,5°C (co możemy osiągnąć już w latach trzydziestych XXI wieku), pokrywa lodowa Grenlandii może być skazana na całkowite stopnienie.

Jest to jedna z wielu zmian w ekosystemach spowodowanych zmianą klimatu oraz wpływem człowieka, które możemy zaobserwować.

Przykłady mnożą się w zastraszającym tempie, potwierdzając że zmiany postępują i zwiększają swój zasięg.

Jednym z kluczowych problemów wynikających z przekroczenia punktów krytycznych jest uruchomienie sprzężeń zwrotnych, nasilających zapoczątkowane przez nasze emisje dwutlenku węgla ocieplanie się klimatu.

Przykładem jest uwalnianie z powrotem do atmosfery węgla zmagazynowanego w poszczególnych ekosystemach.

Ocieplenie prowadzi przykładowo do wzmożonych pożarów północnoamerykańskich lasów borealnych, które zamieniają je z naturalnych magazynów węgla na jego źródło.

Wzmożone emisje dwutlenku węgla i metanu to również efekt topnienia wieloletniej zmarzliny.

Inne konsekwencje zmiany klimatu

Inną konsekwencją zmiany klimatu jest blaknięcie raf koralowych spowodowane zbyt wysoką temperaturą wód.

Doprowadziło ono do utraty już ponad 50% koralowców Wielkiej Rafy Koralowej u wybrzeży Australii.

Szacuje się, że w wyniku wzrostu średniej globalnej temperatury o 2 °C, zakwaszenia oceanu i zanieczyszczeń, blaknięciu ulegnie 99% koralowców, co oznaczałoby znaczną utratę bioróżnorodności morskiej.

Powyższe przykłady pokazują, że przekroczenie choćby jednego punktu krytycznego lub zbliżenie się do wartości progowej ma znaczący wpływ na klimat, a co za tym idzie, na globalny system.

Największym zagrożeniem byłaby kaskada punktów krytycznych. Proces ten można porównać do efektu domina, gdzie popchnięcie pierwszej kostki powoduje lawinowe przewrócenie się wszystkich po kolei. Najnowsze badania wykazują, że przekroczenie punktów krytycznych w jednym systemie może zwiększać ryzyko przekroczenia ich w innych systemach. Tak więc, jeżeli nadal będziemy zbliżać się do punktów krytycznych, efekt kaskady stanie się coraz bardziej prawdopodobny.

Prawdopodobnie przykładem takiego procesu może być obserwowany ciąg, w którym utrata lodu morskiego w Arktyce nasiliła regionalne ocieplenie, co w połączeniu z topnieniem pokrywy lodowej Grenlandii powoduje napływ słodkiej wody do Północnego Atlantyku.

To z kolei mogło się przyczynić do 15% spowolnienia Atlantyckiej Południkowej Cyrkulacji Wymiennej (AMOC), która jest kluczowym czynnikiem kształtującym klimat Europy oraz wschodu USA. Topnienie lodów Grenlandii i dalsze spowalnianie cyrkulacji mogłoby spowodować między innymi wyschnięcie Amazonki, zakłócić monsun we wschodniej Azji, jak również spowodować gromadzenie się ciepła na Oceanie Południowym, co przyspieszyłoby utratę lodu na Antarktydzie.

Z danych geologicznych wiadomo, że już we wcześniejszych epokach warunki na Ziemi ulegały znaczącym zmianom w odpowiedzi na stosunkowo niewielkie zmiany orbity Ziemi.

Obecnie system jest znacznie obciążony wysokim stężeniem dwutlenku węgla oraz temperaturą wzrastającą w tempie o rząd wielkości szybszym niż po ostatnim zlodowaceniu.

Stężenie CO2 w atmosferze sięga poziomu ostatnio odnotowanego około 4 miliony lat temu, w pliocenie, zmierzając do poziomu z eocenu, kiedy to temperatura była o 14 °C wyższa niż w okresie preindustrialnym.

Mimo iż symulacja modeli klimatu z odległych epok jest wyzwaniem, może ona dostarczyć wielu informacji i pomóc w prognozowaniu przyszłych możliwych zmian klimatu.

Potrzeba jednakże więcej danych o obecnych i przeszłych zmianach klimatu.

Zbliżanie się do punktów krytycznych oraz obserwowane zmiany, w szczególności ekstrema pogodowe jak susze, pożary, powodzie, które oddziałują na nas bezpośrednio sugerują, że znajdujemy się w stanie globalnego zagrożenia utratą stabilności naszej planety.

Taki stan wymaga natychmiastowego i kompleksowego działania, dla którego niezbędna jest współpraca międzynarodowa.

Co na to naukowcy?

Grupa naukowców z PAN zastanawia się, w jaki sposób można byłoby załagodzić efekty kryzysu klimatycznego na terenie Polski i uchronić rodzime zasoby naturalne przed zniszczeniem.

„Wskazujemy groźne konsekwencje, które już zaczynają dotykać otaczającą nas przyrodę. Naszym obowiązkiem jest mówić o tym głośno” – powiedział prezes PAN prof. Jerzy Duszyński.

Jest on współautorem komunikatu napisanego wspólnie z innymi naukowcami akademii: prof. Andrzejem Grzywaczem, dyrektorem Instytutu Dendrologii PAN – Andrzejem M. Jagodzińskim, dyrektorem Ogrodu Botanicznego PAN – dr. Pawłem Kojsem, wicedyrektorem Instytutu Środowiska Rolniczego i Leśnego PAN – prof. Krzysztofem Kujawą i wiceprezesem PAN – prof. Romualdem Zabielskim.

Dokument powstał na podstawie wniosków, które naukowcy wyciągnęli na podstawie analiz, które opublikowali w ostatnim czasie na łamach periodyków naukowych, m.in. w „Global Change Biology”.

Lasy antidotum na ograniczenie emisji dwutlenku węgla

Naukowcy zauważają, że najefektywniejszym rozwiązaniem byłoby ograniczenie emisji dwutlenku węgla do atmosfery.

Pomocne mogą być też lasy.

Zwracają też uwagę, że potencjał drzew i lasów w wychwytywaniu dwutlenku węgla z atmosfery jest duży.

Przypominają, że lesistość Polski wzrasta od zakończenia II wojny światowej – obecnie to prawie 30% powierzchni naszego kraju.

Podkreślają jednak, że nie każde odnowienie lasu przyniesie spodziewane rezultaty, bo zmiany klimatu, postępujące według wielce prawdopodobnego, ale umiarkowanego scenariusza, bardzo zmienią szatę roślinną w Polsce.

Badacze wyliczają, że są gatunki drzew, które je przeżyją: jodła pospolita, buk zwyczajny, jesion wyniosły, dąb szypułkowy i dąb bezszypułkowy.

Są też gatunki, które na obszarze Polski będą występować zdecydowanie rzadziej: sosna zwyczajna, świerk pospolity, modrzew europejski oraz brzoza brodawkowata.

„To szokujące dane, gdy weźmie się pod uwagę to, że sosna stanowi 58,5 proc., brzoza 7,5 proc., a świerk 6,4 proc. powierzchni lasów w Polsce” – alarmują naukowcy.

Z analiz naukowców z PAN wynika, że w perspektywie kilkunastu czy kilkudziesięciu lat, mogą z polskich lasów zniknąć gatunki drzew, które dzisiaj stanowią główny składnik drzewostanów na blisko 75 proc. ich powierzchni.

„Za tym nastąpi zagłada setek gatunków grzybów oraz zwierząt. Istotnie zmieni się nasza przyroda. To zatrważający, ale wysoce prawdopodobny scenariusz” – zauważają. „Należy zrobić wszystko, aby ten ponury scenariusz przebiegł możliwie najłagodniej.

Jednym z pilnych działań, które zmniejszy jego surowość, będzie sadzenie gatunków drzew dobrze przystosowanych do przewidywanych zmian klimatu.

Polska Akademia Nauk deklaruje gotowość i wolę przyjęcia roli konsultanta merytorycznego tego programu” – piszą naukowcy.

Kryzys klimatyczny, a zrównoważona gospodarka leśna

Badacze stwierdzają, że leśnicy w ramach zrównoważonej gospodarki leśnej już obecnie przebudowują lasy w Polsce – to może być pewną receptą przeciwdziałającą ich wizji.

W miejsce drzewostanów sosnowych czy świerkowych rosnących na żyznych siedliskach wprowadzają np. dęby, buki, lipy i klony – gatunki drzew, dla których te siedliska są optymalne.

Badacze przeanalizowali też rokroczne nasadzenia wykonywane przez Lasy Państwowe w postaci 500 mln drzew.

Jak piszą, są to obecnie niemal wyłącznie odnowienia, czyli drzewa sadzone w miejsce drzew wyciętych.

Dodatkowo, co roku na innych terenach sadzi się ok. 300 milionów drzew.

W ocenie naukowców taki sposób zalesiania nie wpłynie znacząco ani na powierzchnię lasów w Polsce, ani na poziom węgla zmagazynowanego w drzewach.

„Kiedy wycinamy duże drzewa i wywozimy je z lasu, a na ich miejsce sadzimy młode drzewka, w sumie w lesie ubywa drewna magazynującego dwutlenek węgla” – zauważają.

Profesorowie podkreślają ponadto, że istnieje zasadnicza różnica pomiędzy zwiększeniem o 500 milionów liczby dużych drzew na terenie Polski, a posadzeniem 500 milionów młodych drzew ze szkółek leśnych – bo tylko niewielka część z nich osiągnie dojrzały wiek.

Stawiają też pytanie: „czy w Polsce jest miejsce na 500 milionów nowych drzew, które dożyją wieku dojrzałości biologicznej”.

Widzą jednak rozwiązanie tego dylematu. Jak piszą, można zalesić ok. 2 mln hektarów najsłabszych gruntów oraz tereny górskie, zwłaszcza w obszarach zlewni najważniejszych rzek Polski.

Dzięki temu – w ich ocenie zwiększyłoby się przy okazji bezpieczeństwo przeciwpowodziowe.

„W ten sposób osiągnęlibyśmy lesistość na obszarze Polski ok. 11 mln ha i w praktyce zwiększylibyśmy potencjał magazynowania CO2 w naszych lasach o co najmniej 10 proc. Proponowane 500 milionów dorodnych drzew pozwoliłyby podnieść lesistość Polski do poziomu ok. 35 proc.” – konkludują.

Zmiany klimatyczne – to najtrudniejsze wyzwania

Odkąd prowadzone są statystyki klimatyczne, żaden rok nie był tak gorący i suchy, jak 2018. Środkowoeuropejskie lasy poważnie odczuły wtedy brak wody.

Wywołane suszą wymieranie drzew może utrzymać się nawet przez kilka lat – prognozują naukowcy z Niemiec i Szwajcarii.

Jak do tej pory to rok 2003 był uważany za najgorętszy i najbardziej suchy od czasu zbierania danych dotyczących klimatu.

Obecnie to twierdzenie można uznać za przestarzałe. Pięć ostatnich lat w Europie Środkowej było najcieplejszymi od momentu rozpoczęcia prowadzenia statystyk, a rok 2018 był najbardziej ekstremalny – powiedział prof. Bernhard Schuldt z Julius-Maximilians-Universität (JMU) w Wuerzburgu w Niemczech.

Średnie temperatury od kwietnia do października r. 2018 plasowały się o 3,3 st. Celsjusza powyżej długoterminowej średniej i były o 1,2 st. wyższe niż w 2003 r. – donoszą naukowcy w „Basic and Applied Ecology”. Jak uważają, może to mieć poważne konsekwencje dla lasów w Niemczech, Austrii i Szwajcarii.

Naukowcy dowodzą w swojej pracy, że kiedy jest za gorąco, drzewa po prostu tracą zbyt wiele wilgoci. W rezultacie zaburzeniu ulega transport wody w tkankach przewodzących.

Badacze już w okresie letnim obserwowali związane z suszą negatywne objawy u gatunków o dużym znaczeniu ekologicznym i gospodarczym, w tym zmianę koloru liści i przedwczesne ich zrzucanie.

Nieoczekiwanie silne skutki suszy zarejestrowano też w roku 2019.

Wiele drzew w ogóle nie wykształciło liści – po prostu nie przetrwały.

Inne, które przeżyły suszę w r. 2018, nie poradziły sobie z suszą w roku kolejnym albo stały się wyjątkowo podatne na inwazję kornika czy choroby grzybowe.

Najsilniej dotknięty był świerk, a także buk, który do tej pory uważano za drzewo przyszłości, choć jego tolerancja na suszę była szeroko dyskutowana od czasu ekstremalnej pogody w roku 2003.

W roku 2020 osiągnęliśmy na szczęście wysoki poziom opadów – podkreślił prof. Schuldt.

To poprawiło trochę sytuację, ale deficyt wody w głębszych warstwach gleby nie został uzupełniony.

Stąd badacz przypuszcza, że drzewa będą dalej wymierać w kolejnych latach.

Ekstremalna susza i upały w najbliższej przyszłości będą coraz częstsze. Jest to związane ze zmianami klimatu.

Oznacza to, że konieczna będzie odnowa lasów przy wykorzystaniu gatunków, które są szczególnie odporne na suszę.

Wymaga to dalszych badań naukowych nad kombinacjami gatunków.

Przyroda jest miła i szczodra, czuła i kochająca!

Drzewa są potężnymi i niepowtarzalnymi darami natury, siłami życiowymi o indywidualnym charakterze.

Obserwując drzewa, przebywając w ich otoczeniu i wsłuchując się w ich potężne wibracje, możemy się od nich bardzo wiele nauczyć.

Opracowanie: irme.pl