Ľudské aktivity v priebehu desaťtisícov rokov výrazne ovplyvnili zemské ekosystémy, čo viedlo k masívnemu poklesu zásob uhlíka v pôde a vegetácii. Nový výskum od Ganzenmüllera a kolektívu odhaľuje, že ľudia vyčerpali globálne suchozemské zásoby uhlíka o štvrtinu, čo predstavuje pokles o 344 petagramov uhlíka (PgC). Tento „deficit suchozemského uhlíka“ je kľúčovou metrikou na pochopenie vplyvu človeka na ekosystémy a je nevyhnutný pre hodnotenie klimatických modelov a plánovanie opatrení na zmiernenie klimatických zmien.

Rozsah a vplyv vyčerpania

Globálne suchozemské zásoby uhlíka boli vyčerpané o 24 %. Odhadovaný deficit 344 PgC je porovnateľný s celkovými globálnymi emisiami fosílnych palív v rokoch 1975 až 2023 (361 PgC), alebo predstavuje viac ako 70 % všetkých globálnych emisií fosílnych palív od roku 1750. To podčiarkuje hlbokú ľudsky spôsobenú degradáciu globálnych ekosystémov. Tento deficit vzniká ako rozdiel medzi skutočnými a potenciálnymi zásobami uhlíka, pričom „potenciálne“ sa vzťahuje na hypotetické množstvo uhlíka, ktoré by existovalo bez priamych ľudských zásahov za súčasných environmentálnych podmienok.

Hlavné hnacie sily deficitu uhlíka

Štúdia identifikuje tri hlavné príčiny tohto rozsiahleho úbytku uhlíka:

• Rozširovanie pastvín: Zodpovedá za 30 % deficitu suchozemského uhlíka. Je to hlavná hnacia sila odlesňovania a degradácie lesov a trávnych porastov.
• Rozširovanie ornej pôdy: Prispieva k 24 % deficitu uhlíka. Orná pôda má na jednotku plochy najvyšší relatívny deficit vegetačného uhlíka, pričom skutočná hustota vegetačného uhlíka je v ornej pôde o 81 % nižšia ako potenciálna.
• Lesné hospodárstvo: Predstavuje 23 % deficitu. Toto zahŕňa lesy s príznakmi ťažby, vysadené lesy a agrolesnícke systémy. Lesné hospodárstvo má najvyšší príspevok k deficitu uhlíka v pôde (29 %), čo ilustruje jeho celkový negatívny vplyv na zásoby uhlíka v pôde.

Okrem toho mestské oblasti zodpovedajú za 3 % deficitu suchozemského uhlíka. Geograficky sa najväčšie deficity uhlíka nachádzajú v Číne, Brazílii, Európe a Spojených štátoch. V celkovom deficite sa vegetačný uhlík podieľa 76 % až 84 %, zatiaľ čo uhlík v pôde 16 % až 24 %.

Skutočné a potenciálne zásoby uhlíka

Autori odhadujú skutočné celosvetové zásoby vegetačného uhlíka (nadzemná a podzemná biomasa) na 420 PgC a uhlíka v pôde (v hĺbke 0 – 30 cm) na 642 PgC. Potenciálne zásoby vegetačného uhlíka sa pohybujú od 617 do 683 PgC a potenciálne zásoby uhlíka v pôde od 679 do 723 PgC. Tento rozdiel ukazuje, že skutočné zásoby uhlíka sú o 18 % až 24 % nižšie ako potenciálne zásoby, v závislosti od predpokladu stupňa ľudského vplyvu. Kvantifikácia tohto deficitu bola dosiahnutá kombináciou semi-empirických údajov s metódami strojového učenia, čo umožnilo získať odhady s rozlíšením približne 1 km².

Nedostatočné odhady globálnych vegetačných modelov (DGVM)

Výskum tiež odhalil závažnú nekonzistentnosť medzi odhadmi deficitu uhlíka v pôde a vegetácii získanými semi-empirickými metódami a simuláciami dynamických globálnych vegetačných modelov (DGVM). V priemere DGVM podceňujú deficit suchozemského uhlíka o 37 %. Toto podcenenie obmedzuje schopnosť DGVM presne odhadovať toky uhlíka spôsobené zmenami vo využívaní pôdy a potenciál opatrení na odstraňovanie uhlíka. Príčiny týchto nezrovnalostí sú rôzne, vrátane rozdielov v štruktúrach modelov, implementácii procesov a externých údajoch o zmenách vo využívaní pôdy. To má dôsledky pre aktuálne vedecké a politické diskusie o emisiách uhlíka a jeho odstraňovaní, pretože môže naznačovať, že zostávajúci uhlíkový rozpočet na obmedzenie globálneho otepľovania na 2 °C sa môže vyčerpať skôr, ako sa doteraz predpokladalo.

Dôsledky a riešenia

Zistenia tohto výskumu sú mimoriadne dôležité pre tvorcov politík a plánovanie opatrení na zmiernenie klimatických zmien. Odhadovaný deficit suchozemského uhlíka podčiarkuje masívny rozsah ľudských zásahov, ktoré sú potrebné na obnovu uhlíka strateného z pozemských ekosystémov počas storočí. To zahŕňa ochranu a obnovu ekosystémov, udržateľné rozhodovanie o využívaní pôdy a zlepšenie globálnych vegetačných modelov. Ciele ako zvýšenie chránených území, ako je cieľ 30 % do roku 2030 v rámci Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework, by mohli byť kľúčové pre splnenie cieľov Parížskej dohody a cieľov týkajúcich sa biodiverzity.

Celkovo štúdia zdôrazňuje, že vplyv človeka na suchozemské zásoby uhlíka je rovnako dôležitý ako emisie fosílnych palív pre pochopenie celkového narušenia globálneho uhlíkového cyklu. Implementácia vylepšených súborov údajov, ako sú tie predložené v tejto štúdii, je kľúčová pre presnejšie odhady a efektívnejšie plánovanie klimatických opatrení. JRi

Tieto zistenia, publikované v časopise One Earth