Počinje svakog dana u sumrak. Kako svetlost nestaje, milijarde zooplanktona, račića i drugih morskih organizama izbijaju na površinu okeana kako bi se hranili mikroskopskim algama, vraćajući se u dubine tokom izlaska sunca. Sav otpad ove vreve – najveće migracije stvorenja na Zemlji – tone na dno okeana, uklanjajući milione tona ugljenika iz atmosfere svake godine.
Ova aktivnost jedan je od više hiljada prirodnih procesa koji regulišu klimu na Zemlji. Naši okeani, šume, zemljišta i drugi prirodni ponori ugljenika apsorbuju skoro polovinu svih ljudskih emisija. Ali kako se Zemlja zagreva, naučnici su sve više zabrinuti da ti ključni procesi propadaju.
Tokom 2023, najtoplije godine ikada zabeležene, preliminarni nalazi međunarodnog tima istraživača pokazali su da je količina ugljenika koju apsorbuje zemljište privremeno kolabirala. Konačni rezultati su pokazali da šume, biljke i tlo – kao neto kategorija – gotovo uopšte nisu apsorbovali ugljenik.
Postoje znakovi upozorenja i na moru. Glečeri Grenlanda i arktički ledeni pokrivač tope se brže od očekivanog, što narušava tok Golfske struje i usporava stopu kojom okeani apsorbuju ugljenik. Topljenje morskog leda izlaže zooplanktone koji se hrane algama većoj količini sunčeve svetlosti – naučnici smatraju da bi ih ova promena mogla zadržati duže u dubljim vodama, ometajući vertikalnu migraciju koja skladišti ugljenik na okeansko dno.
„Vidimo pucanje otpornosti Zemljinih sistema. Vidimo to na kopnu – kopneni ekosistemi gube svoje rezerve ugljenika i sposobnost da ga apsorbuju, ali okeani takođe pokazuju znakove nestabilnosti“, rekao je Johan Rokstrom, direktor Potsdamskog instituta za istraživanje uticaja na klimu, tokom Nedelje klime u Njujorku u septembru. „Priroda je do sada balansirala naše zlostavljanje. Tome je sada kraj“, rekao je on.
Kolaps kopnenog ponora ugljenika iz 2023. godine mogao bi biti privremen: bez pritiska suše ili požara, zemljište bi ponovo moglo početi da apsorbuje ugljenik. Ali to pokazuje krhkost tih ekosistema, sa ogromnim uticajem na klimatsku krizu. Postizanje neto nulte emisije je nemoguće bez prirode. U odsustvu tehnologije koja može ukloniti ugljenik iz atmosfere u velikim razmerama, ogromne šume, travnjaci, tresetišta i okeani Zemlje jedina su opcija za apsorpciju ljudskog zagađenja ugljenikom, koje je dostiglo rekordnih 37,4 milijarde tona u 2023. godini.
Najmanje 118 zemalja oslanjaju se na zemljište kako bi postigle svoje nacionalne klimatske ciljeve. Ali rastuće temperature, sve učestaliji ekstremni vremenski uslovi i suše guraju ekosisteme ka tački pucanja. Ovakva vrsta rapidnog kolapsa kopnenih ponora kakav je zabeležen 2023. godine nije bila uzeta u obzir u većini klimatskih modela. Ako se nastavi, to otvara mogućnost za brzo globalno zagrevanje koje premašuje ono što su ti modeli predviđali.
Nevidljiva kriza
Poslednjih 12.000 godina, klima na Zemlji opstajala je u krhkoj ravnoteži. Stabilni vremenski obrasci omogućili su razvoj moderne poljoprivrede, koja sada hrani više od osam milijardi ljudi. Kako su ljudske emisije rasle, količina koju je priroda apsorbovala takođe se povećavala: veće koncentracije ugljen-dioksida mogle su značiti brži rast biljaka, koje skladište više ugljenika. Ali ta ravnoteža počinje da se menja, vođena rastućom toplotom.
„Ova opterećena planeta tiho nam je pomagala i omogućavala da gurnemo naše dugove pod tepih zahvaljujući biodiverzitetu“, kaže Rokstrom. „Uljuljkani smo u zoni komfora – ne primećujemo krizu.“ Samo jedna velika tropska prašuma – basen Konga – i dalje predstavlja snažan ponor ugljenika koji uklanja više ugljenika nego što ga ispušta u atmosferu. Usled vremenskih obrazaca El Ninja, krčenja šuma i globalnog zagrevanja basen Amazona doživljava sušu bez presedana, sa rekama koje su na najnižem vodostaju do sada zabeleženom. Širenje poljoprivrede pretvorilo je tropske prašume jugoistočne Azije u neto izvor emisija poslednjih godina.
Očekuje se da će emisije iz zemljišta – drugog najvećeg aktivnog skladišta ugljenika posle okeana – porasti za čak 40% do kraja veka ako se nastave sadašnjim tempom, jer zemljišta postaju suvlja, a mikrobi ga brže razgrađuju. Tim Lenton, profesor klimatskih promena i nauke Zemljinih sistema na Univerzitetu u Ekseteru, kaže: „Vidimo iznenađujuće odgovore u biosferi koji nisu bili predviđeni, baš kao i u klimi. Moramo se zapitati: dokle možemo računati na njih kao na ponore ugljenika ili skladišta ugljenika?“
Rad objavljen u julu pokazao je da, iako je ukupna količina ugljenika koju su šume apsorbovale između 1990. i 2019. godine bila stabilna, ona značajno varira po regionima. Borealne šume – koje skladišteoko trećine celokupnog kopnenog ugljenika – a protežu se kroz Rusiju, Skandinaviju, Kanadu i Aljasku – beleže nagli pad količine ugljenika koju apsorbuju, umanjenu za više od trećine usled najezdi insekata povezanih sa klimatskom krizom, požara i seče drveća.
U kombinaciji sa opadajućom otpornošću Amazona i sušnim uslovima u delovima tropskog pojasa, topli uslovi u severnim šumama doprineli su kolapsu kopnenog ponora ugljenika u 2023. godini – izazivajući porast nivoa ugljen-dioksida u atmosferi. „Tokom 2023. godine akumulacija CO2 u atmosferi bila je veoma visoka, što podrazumeva veoma nizak nivo apsorpcije od strane kopnene biosfere“, kaže Filip Sijas, autor najnovijeg rada i istraživač u Francuskoj laboratoriji za klimatske i ekološke nauke. „Na severnoj hemisferi, gde se apsorbuje više od polovine CO2, primećen je trend opadanja apsorpcije u poslednjih osam godina. Nema dobrog razloga da verujemo da će se to ikad vratiti na staro.“
Okeani – najveći rezervoar CO2 u prirodi – apsorbovali su 90% zagrevanja uzrokovanog fosilnim gorivima u poslednjim decenijama, što je dovelo do porasta temperature mora. Istraživanja su takođe pokazala da ovo slabi kapacitet okeanskog ponora ugljenika.
Modeli ne rade
Tok ugljenika kroz kopno i okeane ostaje jedan od najmanje poznatih delova klimatske nauke, kažu istraživači. Dok su ljudske emisije sve jednostavnije za merenje, sama količina i složenost procesa u prirodi znači da postoje važni propusti u našem razumevanju njihovih tokova.
Satelitska tehnologija je poboljšala praćenje stanja šuma, tresetišta, permafrosta i okeanskih ciklusa, ali procene i prognoze u međunarodnim izveštajima često imaju velike margine greške. To otežava predviđanje kako će se prirodni ponori ugljenika ponašati u budućnosti – i znači da mnogi modeli ne uzimaju u obzir nagli kolaps većeg broja ekosistema. „U osnovi, modeli potvrđuju da će i kopneni i okeanski ponori u budućnosti opadati kao rezultat klimatskih promena. Ali ostaje pitanje koliko brzo će se to dogoditi. Modeli uglavnom prikazuju da se to dešava prilično sporo tokom narednih 100 godina ili više“, kaže profesor Endru Votson, šef grupe za morske i atmosferske nauke na Univerzitetu u Ekseteru. „To bi moglo da se dogodi mnogo brže“, dodaje on. „Naučnici su zabrinuti zbog klimatskih promena ne zbog onoga što se nalazi u modelima, već zbog saznanja da modeli propuštaju određene stvari.“
Mnogi od najnovijih modela sistema na Zemlji na koje se oslanjaju naučnici uključuju neke od efekata globalnog zagrevanja na prirodu, uzimajući u obzir uticaje kao što su propadanje Amazona ili usporavanje okeanskih struja. Ali događaji koji su poslednjih godina postali glavni izvori emisija nisu u njih uključeni, kažu naučnici.
„Nijedan od ovih modela nije uzeo u obzir gubitke poput ekstremnih faktora koji su bili zabeleženi, kao što su šumski požari u Kanadi prošle godine koji su proizveli ekvivalent emisija fosilnih goriva u periodu od šest meseci u SAD. Dve godine pre toga, napisali smo rad koji je pokazao da je i Sibir izgubio istu količinu ugljenika“, kaže Sijas. „Još jedan proces koji nedostaje u klimatskim modelima je osnovna činjenica da drveće umire zbog suše. To je zabeleženo, a nijedan od modela nije uzeo u obzir smrtnost izazvanu sušom u prikazima kopnenog ponora. Činjenica da modeli ne sadrže ove faktore verovatno ih čini preoptimističnim.“
Ako ponori nestanu
Posledice po klimatske ciljeve bile bi drastične. Čak i umereno slabljenje sposobnosti prirode da apsorbuje ugljenik značilo bi da svet mora da napravi mnogo veće rezove u emisijama gasova sa efektom staklene bašte kako bi se dostigla neto nula. Slabljenje kopnenih ponora – koje je do sada bilo regionalno – takođe ima efekat poništavanja aktivnosti država u dekarbonizaciji i njihovog napretka ka klimatskim ciljevima, što se za mnoge pokazuje kao težak izazov.
Ako nastave da rastu, u Australiji će ogromne emisije ugljen-dioksida iz tla usled ekstremne vrućine i suše na prostranim pašnjacima verovatno gurnuti njen klimatski cilj van domašaja, pokazala je studija ove godine. U Evropi su Francuska, Nemačka, Češka i Švedska doživele značajne padove u količini ugljenika koju apsorbuje kopno, izazvane najezdama insekata povezanih sa klimatskim promenama, sušom i povećanom smrtnošću drveća.
Finska, koja ima najambiciozniji cilj neutralisanja ugljenika na svetu, doživela je da njen nekadašnji veliki kopneni ponor nestane poslednjih godina – što znači da, uprkos smanjenju emisija u svim industrijama za 43%, ukupne emisije zemlje ostaju nepromenjene.
Do sada su ove promene bile regionalne. Neke zemlje, poput Kine i SAD, još uvek ne doživljavaju takve padove. „Pitanje prirodnih ponora nikada zaista nije bilo adekvatno razmatrano u političkim i državnim krugovima. Smatralo se da će prirodni ponori uvek biti sa nama. Istina je da ih zapravo ne razumemo. Šta se dešava ako prirodni rezervoari, na koje smo ranije računali, prestanu da funkcionišu zbog klimatskih promena?“, pita Votson.
Poslednjih godina objavljeno je nekoliko procena o tome kako bi svet mogao povećati količinu ugljenika koju njegove šume i prirodni ekosistemi apsorbuju. Ali mnogi istraživači kažu da je pravi izazov zaštita ponora i skladišta ugljenika koje već imamo zaustavljanjem seče šuma, smanjenjem emisija i osiguravanjem da oni budu što zdraviji.
„Ne bi trebalo da se oslanjamo na prirodne šume da rade taj posao. Zaista moramo da se suočimo sa velikim pitanjem: emisijama fosilnih goriva u svim sektorima“, kaže profesor Pjer Fridlingstajn sa Univerziteta u Ekseteru, koji nadgleda godišnje proračune Globalnog budžeta ugljenika. „Ne možemo prosto da pretpostavimo da imamo šume i da će šume ukloniti nešto CO2, jer to neće funkcionisati na duge staze.“