La restauració forestal i la plantació d'arbres és una estratègia ben establerta per a la mitigació del canvi climàtic. Tanmateix, l'ús de aquest enfocament a l'Àrtic empitjora l'escalfament i és contraproduent per a la mitigació del canvi climàtic. Això es deu al fet que la cobertura dels arbres redueix l'albedo (o reflex de la llum solar) i augmenta la foscor de la superfície, la qual cosa provoca un escalfament net (perquè els arbres absorbeixen més calor del sol que la neu). A més, les activitats de plantació d'arbres també pertorben la reserva de carboni del sòl àrtic que emmagatzema més carboni que totes les plantes de la Terra. Per tant, l'enfocament de mitigació del canvi climàtic no ha d'estar necessàriament centrat en el carboni. El canvi climàtic es refereix al balanç energètic de la Terra (net de l'energia solar que es manté a l'atmosfera i l'energia solar que surt de l'atmosfera). La quantitat de gasos d'efecte hivernacle determina quanta calor es reté a l'atmosfera terrestre. A les regions àrtiques, a latituds altes, l'efecte albedo (és a dir, la reflexió de la llum solar cap a l'espai sense convertir-se en calor) és més important (que l'efecte hivernacle a causa de l'emmagatzematge de carboni atmosfèric) per al balanç energètic total. Per tant, l'objectiu general de frenar el canvi climàtic requereix un enfocament holístic.
Les plantes i els animals alliberen contínuament diòxid de carboni (CO2) a l'atmosfera mitjançant la respiració. Alguns esdeveniments naturals com els incendis forestals i les erupcions volcàniques també alliberen CO2 a l'atmosfera. Balanç del CO atmosfèric2 es manté mitjançant el segrest regular de carboni per part de les plantes verdes en presència de la llum solar mitjançant la fotosíntesi. Tanmateix, les activitats humanes des del 18th segle, especialment l'extracció i la combustió de combustibles fòssils com el carbó, el petroli i el gas natural, han augmentat la concentració de CO atmosfèric.2.
Curiosament, un augment de la concentració de CO2 se sap que a l'atmosfera mostra un efecte de fertilització de carboni (és a dir, les plantes verdes fotosintetitzen més en resposta a més CO2 a l'atmosfera). Bona part del dipòsit de carboni terrestre actual s'atribueix a aquest augment de la fotosíntesi global en resposta a l'augment del CO2. Durant el període 1982-2020, la fotosíntesi global va augmentar aproximadament un 12% en resposta a un augment del 17% de les concentracions globals de diòxid de carboni a l'atmosfera de 360 ppm a 420 ppm.1,2.
És evident que l'augment de la fotosíntesi global és incapaç de segrestar totes les emissions de carboni antropogèniques des que va començar la industrialització. Com a resultat, el diòxid de carboni atmosfèric (CO2) ha augmentat efectivament un 50% en els últims dos segles fins a 422 ppm (al setembre de 2024)3 que és el 150% del seu valor el 1750. Atès que el diòxid de carboni (CO2) és un gas d'efecte hivernacle important, aquest augment global significatiu del CO atmosfèric2 ha contribuït a l'escalfament global i al canvi climàtic.
El canvi climàtic es manifesta en forma de fusió de gel polar i glaceres, escalfament dels oceans, augment del nivell del mar, inundacions, tempestes catastròfiques, sequera freqüent i intensa, escassetat d'aigua, onades de calor, incendis greus i altres condicions adverses. Té conseqüències greus en les vides i els mitjans de vida de les persones, per tant, l'imperatiu de mitigació. Per tant, per limitar l'escalfament global i l'augment de la temperatura a 1.5 °C a finals d'aquest segle, el Conferència sobre Canvi Climàtic de l'ONU ha reconegut que les emissions globals de gasos d'efecte hivernacle s'han de reduir un 43% l'any 2030 i ha demanat a les parts que abandonin els combustibles fòssils per arribar zero emissions netes per 2050.
A més de la reducció de les emissions de carboni, l'acció climàtica també es pot recolzar mitjançant l'eliminació de carboni de l'atmosfera. Qualsevol millora en la captura de carboni atmosfèric seria útil.
La fotosíntesi marina per fitoplàncton, kelp i plànctons d'algues als oceans és responsable d'aproximadament la meitat de la captura de carboni. Es suggereix que la biotecnologia de microalgues podria contribuir a la captura de carboni mitjançant la fotosíntesi. Revertir la desforestació mitjançant la plantació d'arbres i la restauració de terrenys forestals pot ser molt útil per a la mitigació del clima. Un estudi va trobar que la millora de la coberta forestal mundial podria fer contribucions importants. Va demostrar que la capacitat mundial de copes d'arbres sota el clima actual és de 4.4 milions d'hectàrees, la qual cosa significa que es podrien crear 0.9 milions d'hectàrees addicionals de coberta de copa (equivalent a un augment del 25% de la superfície boscosa) després d'excloure la coberta existent. Si es creés, aquesta coberta addicional segrestaria i emmagatzemaria unes 205 gigatones de carboni, la qual cosa suposa al voltant del 25% de la reserva de carboni atmosfèrica actual. La restauració forestal global és un imperatiu també perquè el canvi climàtic ininterromput donaria lloc a una reducció d'uns 223 milions d'hectàrees de coberta forestal (majoritàriament a les zones tropicals) i la pèrdua de la biodiversitat associada per al 2050.4,5.
Plantació d'arbres a la regió àrtica
La regió àrtica fa referència a la part nord de la Terra per sobre dels 66° 33′ de latitud N dins del cercle àrtic. Gran part d'aquesta regió (al voltant del 60%) està ocupada per l'oceà Àrtic cobert de gel marí. La massa terrestre àrtica es troba al voltant dels marges meridionals de l'oceà àrtic que suporten la tundra o el bosc boreal del nord.
Els boscos boreals (o taigà) es troben al sud del cercle polar àrtic i es caracteritzen per boscos de coníferes formats principalment per pins, avets i làrixs. Té hiverns llargs i freds i estius curts i humits. Hi ha predomini d'arbres de coníferes, coníferes, perennes i tolerants al fred (pins, avets i avets) que conserven les seves fulles en forma d'agulla durant tot l'any. En comparació amb els boscos temperats i els boscos tropicals humits, els boscos boreals tenen una productivitat primària menor, tenen menys diversitat d'espècies vegetals i no tenen estructura forestal estratificada. D'altra banda, la tundra àrtica està situada al nord dels boscos boreals de les regions àrtiques de l'hemisferi nord, on el subsòl està permanentment congelat. Aquesta regió és molt més freda amb les temperatures mitjanes d'hivern i d'estiu del rang de -34 °C i 3 °C – 12 °C respectivament. El subsòl està permanentment congelat (permafrost), per la qual cosa les arrels de les plantes no poden penetrar profundament al sòl i les plantes es troben baixes al sòl. La tundra té una productivitat primària molt baixa, una baixa diversitat d'espècies i una temporada de creixement curta de 10 setmanes quan les plantes creixen ràpidament en resposta a la llum del dia llarga.
El creixement dels arbres a les regions àrtiques es veu afectat pel permafrost perquè l'aigua congelada subterrània restringeix el creixement de les arrels profundes. La major part de la tundra té permafrost continu mentre que els boscos boreals existeixen a zones amb poc o cap permafrost. Tanmateix, el permafrost àrtic no es veu afectat.
A mesura que el clima àrtic s'escalfa (cosa que està passant el doble de ràpid que la mitjana global), la fusió i la pèrdua de permafrost resultants millorarien la supervivència de les plàntules d'arbres primerenques. Es va trobar que la presència de copes arbustives estava positivament associada amb una major supervivència i creixement de les plàntules als arbres. La composició de les espècies i el funcionament dels ecosistemes de la regió està experimentant un canvi ràpid. A mesura que el clima s'escalfa i el permafrost es degrada, la vegetació pot canviar d'àrtic sense arbres a dominada pels arbres en el futur.6.
La vegetació canviaria cap a un paisatge àrtic dominat per arbres reduiria el CO atmosfèric2 mitjançant la fotosíntesi millorada i ajudar a la mitigació del canvi climàtic? Es podria considerar la regió àrtica per a la forestació per eliminar el CO atmosfèric?2. En ambdues situacions, el permafrost àrtic s'ha de descongelar o degradar primer per permetre el creixement dels arbres. Tanmateix, la descongelació del permafrost allibera metà a l'atmosfera, que és un potent gas d'efecte hivernacle i contribueix a un major escalfament. L'alliberament de metà del permafrost també contribueix als incendis forestals massius a la regió.
Pel que fa a l'estratègia d'eliminació de CO atmosfèric2 a través de la fotosíntesi mitjançant la forestació o la plantació d'arbres a la regió àrtica i la consegüent mitigació de l'escalfament i el canvi climàtic, els investigadors7 va trobar que aquest enfocament no era adequat per a la regió i era contraproduent per a la mitigació del canvi climàtic. Això es deu al fet que la cobertura dels arbres redueix l'albedo (o reflex de la llum solar) i augmenta la foscor de la superfície, la qual cosa resulta en un escalfament net perquè els arbres absorbeixen més calor del sol que la neu. A més, les activitats de plantació d'arbres també pertorben la reserva de carboni del sòl àrtic que emmagatzema més carboni que totes les plantes de la Terra.
Per tant, l'enfocament de mitigació del canvi climàtic no ha d'estar necessàriament centrat en el carboni. El canvi climàtic es refereix al balanç energètic de la Terra (net de l'energia solar que es manté a l'atmosfera i l'energia solar que surt de l'atmosfera). Els gasos d'efecte hivernacle determinen quanta calor es reté a l'atmosfera terrestre. A les regions àrtiques a latituds altes, l'efecte albedo (és a dir, la reflexió de la llum solar a l'espai sense convertir-se en calor) és més important (que l'emmagatzematge de carboni atmosfèric) per al balanç energètic total. Per tant, l'objectiu general de frenar el canvi climàtic requereix un enfocament holístic.
***
Referències:
- Keenan, TF, et al. Una limitació al creixement històric de la fotosíntesi global a causa de l'augment del CO2. Nat. Clim. Chang. 13, 1376–1381 (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-023-01867-2
- Laboratori de Berkeley. Notícies: les plantes ens donen temps per frenar el canvi climàtic, però no prou per aturar-lo. Disponible a https://newscenter.lbl.gov/2021/12/08/plants-buy-us-time-to-slow-climate-change-but-not-enough-to-stop-it/
- NASA. Diòxid de carboni. Disponible a https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/
- Bastin, Jean-Francois et al 2019. El potencial mundial de restauració d'arbres. Ciència. 5 de juliol de 2019. Vol 365, Número 6448 pàgs. 76-79. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax0848
- Chazdon R. i Brancalion P., 2019. Restaurar els boscos com a mitjà per a molts fins. Ciència. 5 de juliol de 2019 Vol 365, Número 6448 pàgs. 24-25. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax9539
- Limpens, J., Fijen, TPM, Keizer, I. et al. Els arbustos i el permafrost degradat obren el camí per a l'establiment d'arbres a les torberes subàrtiques. Ecosistemes 24, 370–383 (2021). https://doi.org/10.1007/s10021-020-00523-6
- Kristensen, J.Å., Barbero-Palacios, L., Barrio, IC et al. La plantació d'arbres no és una solució climàtica a les altes latituds del nord. Nat. Geosci. 17, 1087–1092 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01573-4
***
