Murszenie

10 listopada 2013
Blog szalonych naukowców

ResearchBlogging.org

Szczyt klimatyczny to wydarzenie bardziej związane z polityką niż nauką, więc trudno mi o nim wiele mówić. Nie mam żadnych kwalifikacji, by decydować, czy emisja grama CO2 powinna kosztować centa czy dolara. Nie chcę też roztrząsać tego, jak jeden emitent może odstępować swoje limity innemu.

O emisji dwutlenku (czy, jak chcą niektórzy, ditlenku) węgla ze spalania paliw i z przetwórstwa wapna (w cementowniach itp.) wiem już nieco więcej niż o powyższych, ale to wiedza dość popularna. Dużo mniej natomiast mówi się o emisji, którą człowiek wywołuje przez przekształcanie ekosystemów. Antropogeniczne przekształcenie ekosystemu większości kojarzy się z wylesianiem. To może być zamiana jednej biocenozy o swoim metabolizmie na inną. Ekosystem, jakim jest las ma jakąś wypadkową emisji dwutlenku węgla i tlenu. W typowych warunkach zresztą jest to utrwalony od tysięcy lat bilans. Rośliny zwykle za życia pochłaniają więcej dwutlenku węgla niż go emitują, a po śmierci przeciwnie – ich rozkład pochłania tlen i wytwarza dwutlenek węgla. Chyba że rozkład prawie nie następuje, a węgiel zostaje uwięziony w torfie, a potem węglu lub ropie na tysiące czy miliony lat. Samo wylesienie i zastąpienie inną roślinnością nie musi więc, przynajmniej w teorii, wiele zmieniać.

Natomiast dużo zmienia uwolnienie procesów rozkładu zmagazynowanego w postaci organicznej węgla. W kontekście antropogenicznych emisji CO2 powszechnie wiadomo o błyskawicznym rozkładzie przy spalaniu paliw. Mniej się natomiast mówi o powolniejszym rozkładzie na skutek murszenia. Torf odkłada się w warunkach podmokłych, gdy szczątki roślinne otoczone są ubogą w tlen wodą. Gdy torfowisko zostaje osuszone (co nieszczęśliwie kiedyś nazwano melioracją), do torfu dostaje się wolny tlen, rozkładając go ostatecznie na CO2 i wodę (i różne pozostałości mineralne).

Osuszenie torfowiska skutkuje obniżeniem poziomu gruntu. Pierwsza przyczyna tego obniżenia jest trywialna – gdy z nie dość sztywnej gąbki usunie się wodę, skurczy się. Jednak to nie jest jedyny powód. Wolniejsza, ale nie mniej efektywna przyczyna to utlenianie, a więc ostatecznie ulatnianie się w postaci CO2 organicznych związków węgla tworzących torf. Badań nad obniżaniem się poziomu byłych torfowisk jest trochę. Pierwsze z brzegu to np. opisane przez Aljosję Hooijera i in. , gdzie zbadano to zjawisko na byłych lasach równikowych Indonezji, obecnie przeznaczonych pod uprawę akacji (produkcja celulozy, zwłaszcza papieru) i palmy olejowej (produkcja głównie biopaliw). Dla niektórych leśników taka zamiana może nawet co do zasady nie być niczym złym – dziki las, gdzie martwe drewno gnije i pleśnieje zastąpiony jest przez gospodarczy las, którego produkty służą gospodarce. Nawet jednak pomijając kwestię drastycznego spadku różnorodności biologicznej, taki „las” traci coś jeszcze. Traci podłoże. Taki las można nawozić, aby zrekompensować erodowane biogeny, ale aby łatwiej się pozyskiwało drewno i owoce, melioruje się go. W badanych przypadkach po roku takiej uprawy poziom gruntu obniżał się średnio o 75 cm, po pięciu latach o prawie półtora metra, a potem średnio o 5 cm rocznie. Co to oznacza na przykład z punktu widzenia ryzyka powodziowego można się domyślić choćby po przykładzie Katriny w Nowym Orleanie, który w dużej mierze leży na opadających gruntach pobagiennych. Ale to osiadanie terenu ma też swój niewidzialny aspekt – 100 ton CO2eq na rok z hektara w ciągu ćwierćwiecza. To puszcza równikowa, a co u nas? Według innej pracy (Jensa Letfielda i in.) badającej zmeliorowane 140 lat temu torfowiska w Szwajcarii, od tego czasu teren osiada w tempie 0,8-1,6 cm/rok, za co utlenianie związków węgla jest odpowiedzialne mniej więcej w połowie (w różnych lokalnych warunkach trochę mniej lub więcej). Czyli dziewiętnastowieczni melioranci są odpowiedzialni za kolejne tony dwutlenku węgla powoli uwalniane z roku na rok.

Jak wspomniałem, ja się niespecjalnie poczuwam do spraw offsetu, ale mój kolega, Petter Hedberg, na podstawie tych szwajcarskich danych obliczył, że gdyby zastosować przeliczniki, jakie się dzisiaj (a przynajmniej niedawno) stosuje wobec emitentów CO2 w postaci spalin, to winni (melioranci? rolnicy? deweloperzy?) tej emisji powinni płacić – w zależności od konkretnego torfowiska – od ok. 200 do ok. 400 euro rocznie od hektara. Ciekawe, czy obecni melioranci oraz ci, którzy narzekają na nieoczyszczane rowy melioracyjne itp. chętnie przyjęliby odpowiedni rachunek?

Piotr Panek

Fot. Piotr Panek, licencja CC BY-SA 3.0

A. Hooijer, S. Page, J. Jauhiainen, W. A. Lee, X. X. Lu, A. Idris, G. Anshari (2012). Subsidence and carbon loss in drained tropical peatlands Biogeosciences, 9, 1053-1071 DOI: 10.5194/bg-9-1053-2012

J. Leifeld, M. Müller, J. Fuhrer (2011). Peatland subsidence and carbon loss from drained temperate fens Soil Use and Management, 27 (2), 170-176 DOI: 10.1111/j.1475-2743.2011.00327.x