Počas posledných desaťročí sa uskutočnilo množstvo štúdií o výmene skleníkových plynov medzi atmosférou a biosférou. Z týchto plynov oxid uhličitý (CO2) je najviac študovaný, vzhľadom na jeho nepretržitý nárast v atmosfére a jeho príspevok k zvýšeniu globálnej teploty.
Jedna tretina emisií CO2 spôsobených ľudskou činnosťou je absorbovaná suchozemskými ekosystémami. Ekosystémy, ako sú lesy, mokrade a džungle, zohrávajú pri tejto absorpcii kľúčovú úlohu. Čo však často zostáva nepovšimnuté, je to púšte a tundry V tomto procese sú tiež dôležité, aj keď iným spôsobom.
Úloha suchých oblastí v uhlíkovom cykle
Suché oblasti, ako sú púšte, boli tradične ignorované, pokiaľ ide o ich úlohu v uhlíkovom cykle. V porovnaní s inými ekosystémami je totiž jeho biologická aktivita oveľa nižšia. Nedávne štúdie však ukázali, že tieto ekosystémy zohrávajú kľúčovú úlohu v globálnej uhlíkovej bilancii, a to nielen tým, že absorbujú CO2. Výskum pod vedením Vyššia rada pre vedecký výskum (CSIC) odhalili, že Emisie CO2 v suchých oblastiach môže vyvolať vietor, prostredníctvom procesu nazývaného „podzemné vetranie“.
K tomuto javu dochádza, keď je vzduch zaťažený CO2 zachyteným v podloží vytlačený do atmosféry v dôsledku atmosférických turbulencií spôsobených vetrom. Tento proces je obzvlášť intenzívny v období sucha na miestach s nízkou pôdnou vlhkosťou. Emisie CO2 tohto typu v suchých ekosystémoch boli široko podceňované a súčasný výskum naznačuje, že by mohli výrazne prispieť k nárastu skleníkových plynov.
Experimentálne miesto v Cabo de Gata
Jedna z najdôležitejších štúdií o podzemnej ventilácii bola vykonaná v polosuchom espartálnom lese v prírodnom parku Cabo de Gata-Níjar, Almería. Toto miesto bolo vybrané kvôli extrémnym suchým podmienkam a nízkej biologickej aktivite, čo z neho robí ideálny referenčný bod na meranie emisií CO2 v suchom podnebí. Šesť rokov, medzi rokmi 2009 a 2015, výskumníci merali hladiny oxidu uhličitého v pôde a atmosfére.
Výsledky ukázali, že vo veternejších a suchších podmienkach dochádza k významným emisiám CO2 z pôdy do atmosféry, čo mení uhlíkovú bilanciu. V skutočnosti bolo pozorované, že v určitých časoch CO2 zachytený pod zemou sa uvoľňuje vo veľkých množstvách a vytvára ďalší prúd emisií.
Zraniteľnosť uhlíka uloženého v suchých pôdach
Podľa nedávnych štúdií Organický uhlík uložený vo vyprahnutých pôdach je oveľa zraniteľnejší, ako sa doteraz predpokladalo. Očakávalo sa, že pôdne minerály budú pôsobiť ako ochranné štíty, ktoré zabránia uvoľňovaniu tohto uhlíka. Výskum Inštitútu agrárnych vied (ICA) CSIC však odhalil, že minerály prítomné v týchto oblastiach nie sú také účinné, ako sa predpokladalo. Výsledkom je, že zvýšená suchosť a teploty v dôsledku klimatických zmien spôsobujú neočakávané straty uhlíka v týchto ekosystémoch.
Tieto straty uhlíka majú dvojitý dopad. Na jednej strane uvoľňujú do atmosféry viac CO2, čo prispieva ku globálnemu otepľovaniu. Na druhej strane táto strata priamo ovplyvňuje aj biodiverzitu a úrodnosť pôdy v suchých oblastiach, keďže organický uhlík je pre tieto ekosystémy nevyhnutný.
Vplyv klimatických zmien v suchých oblastiach
Klimatické zmeny vážne ovplyvňujú suché a polosuché ekosystémy. Projekcie z zvýšenie sucha a rozšírenie suchých zón by mohlo výrazne zvýšiť fenomén podzemného vetrania, vďaka ktorému by sa tieto oblasti mohli zmeniť z pohlcovačov uhlíka na čisté emisie CO2.
Štúdia Univerzity vedy a techniky kráľa Abdulláha odhaduje, že táto situácia by mohla úplne zmeniť globálnu uhlíkovú rovnováhu. Ak sa neprijmú opatrenia na zmiernenie dôsledkov zmeny klímy, suché ekosystémy by mohli urýchliť proces globálneho otepľovania, čím by do atmosféry priniesli značné množstvo dodatočného CO2.
Okrem toho v týchto oblastiach, kde vlhkosť pôdy je nižšia ako 30%, vietor a nedostatok vegetácie uľahčujú únik CO2 zachyteného v podloží. To naznačuje, že klimatické prognózy na nadchádzajúce desaťročia by mohli zhoršiť situáciu v suchých oblastiach a globálne zvýšiť emisie CO2.
Na druhej strane, niektoré štúdie naznačujú, že suché oblasti by mohli zachytiť viac CO2, ako sa doteraz predpokladalo, ak by boli „zelené“. Rastliny prispôsobené suchému prostrediu spolu s určitými pôdnymi mikroorganizmami by mohli byť kľúčom k obnoveniu kapacity absorpcie uhlíka v týchto oblastiach.
Stručne povedané, hoci boli suché zóny pri štúdiách uhlíkového cyklu prehliadané, nedávny výskum zdôrazňuje ich význam a veľkú zložitosť. Nárast emisií CO2 v dôsledku podzemného vetrania a zraniteľnosť uloženého uhlíka robí z týchto regiónov nevyhnutný stredobod pozornosti v kontexte zmeny klímy.