Priemyselná revolúcia a s ňou spojené rozsiahle spaľovanie fosílnych palív, ako aj ľudské aktivity spojené s využívaním pôdy, viedli k výraznému nárastu atmosférických hladín skleníkových plynov, najmä CO₂. Terestriálne ekosystémy, ktoré sú hlavným svetovým uhlíkovým ponorom, počas posledných troch desaťročí absorbovali približne 20 % antropogénnych emisií oxidu uhličitého (CO₂). Zmeny krajinnej pokrývky (LCC), spôsobené antropogénnymi zásahmi a prírodnými vplyvmi, predstavujú jeden z najdynamickejších komponentov globálnej environmentálnej zmeny a majú hlboký vplyv na dynamiku sekvestrácie uhlíka. Odlesňovanie a degradácia lesov tvorili približne tretinu antropogénnych uhlíkových emisií od priemyselnej revolúcie. Naopak, zmierňujúce opatrenia, ako sú iniciatívy zalesňovania, majú potenciál zväčšiť terestriálne uhlíkové ponory a zvýšiť absorpciu atmosférického CO₂.

Nová štúdia, ktorá kvantifikovala zmeny čistej ekosystémovej produktivity (NEP) v rokoch 1981 až 2019 pomocou modelu BEPS a vysokorozlíšených dát HILDA+, priniesla prekvapivé zistenia. Napriek globálnemu úbytku lesov a rozširovaniu poľnohospodárskej pôdy a urbanizovaných oblastí viedli zmeny krajinnej pokrývky k čistému uhlíkovému zisku vo výške 229 Tg C. To podčiarkuje komplexnosť interakcií medzi človekom a prírodným prostredím.

Hlavné poznatky o vplyve zmien krajinnej pokrývky:

• Zalesňovanie a opätovné zalesňovanie (tzv. „afforestation“ a „reforestation“) výrazne zvýšili NEP o 1559 Tg C, čím do značnej miery vykompenzovali straty spôsobené odlesňovaním (–1544 Tg C). To znamená, že zisky z novovytvorených lesov v severnej pologuli dokázali vyvážiť emisie z tropického odlesňovania.
• Hoci zaberali menšiu plochu, novovzniknuté lesy preukázali vyššiu efektivitu sekvestrácie ako degradované staršie lesy, čo zdôrazňuje kľúčovú úlohu veku lesa pri formovaní dynamiky globálneho uhlíkového ponoru. Mladšie lesy v priemere zvyšovali kumulatívnu NEP o 281 g C/m², zatiaľ čo úbytok starších lesov ju znižoval o 192 g C/m².
• Počas počiatočných fáz (80. roky – začiatok 21. storočia) zmeny krajinnej pokrývky prevažne znižovali NEP. V nasledujúcich desaťročiach sa však tento trend postupne preklopil k čistému zlepšeniu NEP, čo pravdepodobne súvisí s dozrievaním novoobnovených lesov, ktorých kapacita sekvestrácie uhlíka prekonala straty zo starších, zničených lesov.
• Regionálne rozdiely:
  • Zisky uhlíka boli sústredené predovšetkým vo východnej Ázii, Severnej Amerike a Európe. Konverzia pastvín na lesy prispela v Číne k 64,5 % národných ziskov NEP, v USA k 63,7 % a v Európe k 30,5 %. V Rusku boli zisky z veľkej časti výsledkom opustenia poľnohospodárskej pôdy po roku 1990, čo viedlo k premene trávnatých/krovinných plôch na lesy (56,7 %) a poľnohospodárskej pôdy na lesy (40,1 %).
  • Straty sa vyskytli hlavne v Amazónii a juhovýchodnej Ázii, najmä v dôsledku odlesňovania. Indonézia zaznamenala najväčší pokles NEP spôsobený LCC (278 Tg C) v dôsledku rozsiahleho odlesňovania, vrátane drenáže rašelinísk a premeny lesov na poľnohospodársku pôdu. Brazília stratila 157 Tg C, najmä kvôli premene amazonských lesov na pastviny.

Celkovo bolo zistené, že dynamika lesov dominovala zmenám NEP vyvolaným LCC, pričom existovali kontrastné hemisférické vzory: zalesňovanie/opätovné zalesňovanie na severe oproti odlesňovaniu v tropických oblastiach. Okrem lesov mali vplyv aj zmeny v poľnohospodárskej pôde, pričom jej rozširovanie sa negatívne korelovalo so zmenami NEP.

Tieto zistenia zdôrazňujú kritický význam zalesňovania, lesného hospodárstva a priestorovo informovaných stratégií využívania pôdy pre posilnenie uhlíkových ponorov a podporu globálnych cieľov uhlíkovej neutrality. Pre dosiahnutie uhlíkovej neutrality musia štáty, najmä tie v tropických pralesných oblastiach s vysokou mierou odlesňovania (ako Indonézia, Brazília), prioritne zaviesť opatrenia na obnovu lesov a riadené obhospodarovanie existujúcich porastov. Okrem toho, zlepšenie produktivity v rámci existujúcej poľnohospodárskej pôdy môže zmierniť potrebu rozširovania poľnohospodárstva na úkor lesov. JaroR

Slovník kľúčových pojmov

• Zmeny pôdneho pokryvu (LCC): Transformácie v type vegetácie alebo iného materiálu pokrývajúceho zemský povrch, často spôsobené ľudskými činnosťami (napr. odlesňovanie, urbanizácia, zalesňovanie) alebo prírodnými poruchami.
• Sekvestrácia uhlíka: Proces odstraňovania oxidu uhličitého z atmosféry a jeho ukladania v uhlíkovom ponore (napr. v lesoch, pôde alebo geologických formáciách).
• Čistá ekosystémová produktivita (NEP): Kľúčová metrika uhlíkového cyklu, ktorá predstavuje čistý tok uhlíka medzi ekosystémom a atmosférou. Je to rozdiel medzi hrubou primárnou produktivitou (GPP) a celkovou ekosystémovou respiráciou (autotrofnou a heterotrofnou respiráciou).
• Biosphere-atmosphere Exchange Process Simulator (BEPS): Procesne založený diagnostický model riadený diaľkovým prieskumom, ktorý sa používa na odhad uhlíkových tokov, ako je NEP, na základe meteorologických údajov, parametrov vegetácie a pôdnych charakteristík.
• HILDA+ (High-resolution Historic Land Dynamics Assessment+): Vysokorozlišujúci súbor údajov o pôdnom pokryve (1 km), ktorý synergicky integruje viaczrojové otvorené dátové toky vrátane diaľkového prieskumu, rekonštrukcií využívania pôdy a štatistických záznamov na sledovanie zmien pôdneho pokryvu v priebehu desaťročí.
• Zalesňovanie: Zakladanie lesa na pôde, ktorá nebola nedávno zalesnená (napr. poľnohospodárska pôda, pastviny).
• Opätovné zalesňovanie: Opätovné vysádzanie lesa na pôde, ktorá bola predtým zalesnená, ale les bol odstránený (napr. v dôsledku odlesňovania alebo ťažby dreva).
• Odlesňovanie: Vyčistenie lesov pre iné využitie pôdy, ako je poľnohospodárstvo, ktoré vedie k uvoľňovaniu uskladneného uhlíka do atmosféry.
• Hrubá primárna produktivita (GPP): Celkové množstvo organickej hmoty (uhlíka) produkovanej fotosyntézou v ekosystéme.
• Autotrofná respirácia (RA): Respirácia vykonávaná rastlinami na udržanie životných procesov, ktorá uvoľňuje CO2.
• Heterotrofná respirácia (RH): Respirácia vykonávaná pôdnymi mikrobiálnymi spoločenstvami a inými heterotrofmi pri rozklade organickej hmoty, uvoľňujúca CO2.
• TRENDYv10 ensemble: Súbor dynamických globálnych vegetačných modelov (DGVMs) používaných na simuláciu uhlíkového cyklu a hodnotenie uhlíkových rozpočtov, často ako primárny základ pre odhady globálneho uhlíkového rozpočtu.
• Leaf Area Index (LAI): Bezrozmerná veličina definovaná ako celková plocha listov rastlín na jednotku plochy pôdy. Je to kľúčový parameter pre modelovanie ekosystémových procesov, ako je fotosyntéza a zachytávanie uhlíka.
• Uhlíková neutralita: Dosiahnutie nulového čistého uvoľňovania oxidu uhličitého do atmosféry, zvyčajne vyrovnávaním emisií s odstraňovaním uhlíka alebo kompenzáciami.