زیست توده انسانی، اثری بزرگ‌تر و قدیمی‌تر از تصورات بر جنگل‌ها و مراتع دارد

استفاده از زیست توده‌ی انسانی، ذخایر کربن موجود در گیاهان را به‌ میزان ۵۰ درصد کاهش داده است. به این معنی که CO2 به میزان وسیعی در طول قرن‌ها و هزاره گذشته در جو منتشر شده است. زیست توده یا بیومس، یک منبع تجدیدپذیر انرژی است که از مواد زیستی به‌ دست می‌آید. مواد زیستی شامل موجودات زنده یا بقایای آن‌ها است. سهم مدیریت جنگل‌ها و چرانیدن احشام در مراتع طبیعی نسبت به از دست رفتن ذخایر کربن با میزان جنگل‌زدایی برابر است. در حال حاضر این اثرات در مدل‌های ذخایر کربن موجود و ارزیابی‌های انتشار گازهای گلخانه‌ای (GHG) تولیدشده از سطح زمین بسیار ناچیز است.

پیش‌بینی‌ آب و هوایی جهانی و محاسبات مربوط به اثرات GHG بر سياست‌های انرژی زيست در آینده، بدون توجه کامل به اثرات مدیریت زمین در معرض خطا هستند و ارزیابی قوی اقداماتی که به دستیابی به هدف ۱.۵ درجه‌ای تعهدنامه پاریس کمک کند، به‌طور جدی به خطر می‌اندازد. این اصلاعات بخشی از نتیجه تحقیقاتی است که توسط کارل هینز ارب از مؤسسه اکولوژی اجتماعی انجام و در مجله علمی Nature منتشر شده است. ذخایر کربن در گیاهان نقش مهمی در تعیین سیستم آب و هوایی جهانی دارند. بااین‌حال ویژگی‌های اساسی گیاهان تا به امروز توجه کمی به خود جلب کرده‌اند. با این‌که تحقیقات در سال‌های اخیر با توجه به میزان سنجش اثرات جنگل‌زدایی پیشرفت چشمگیری داشته؛ اما اثرات استفاده از زمین که با تغییر پوشش زمین مرتبط نیست، عمدتا نادیده گرفته شده است.

یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی به رهبری کارل هینز ارب، به‌تازگی مقاله‌ای در مجله Nature منتشر کرده که هدف از انجام آن، پاسخ به این شکاف علمی است. نتیجه‌ی محاسبات بر اساس داده‌های موجود تا به امروز، نشان از آن دارد که اکوسیستم‌های زمین در حال حاضر حدود ۴۵۰ میلیارد تن کربن ذخیره می‌کنند.

نزدیک به ۵۳ تا ۵۸ درصد از اختلاف حدود ۴۶۶ میلیارد تن کربن را می‌توان به پاکسازی بیشه و جنگل‌ها (عمدتا برای اهداف کشاورزی) نسبت داد. استفاده از زمین بدون جبران پوشش گیاهی از‌دست‌رفته نیز تأثیر زیادی بر میزان کربن ذخیره‌شده در گیاهان در سطح جهانی دارد؛ برای مثال مدیریت جنگل یا چرانیدن در مراتع طبیعی که سهم آن‌ها در حدود ۴۲ تا ۴۷ درصد تخمین زده می‌شود. دو‌سوم از این میزان را می‌توان به مدیریت جنگل و یک سوم را به چراگاه‌ها اختصاص داد.

ارب شرایط را به‌طور خلاصه، این‌گونه بیان می‌کند:

این اثرات تاکنون به‌شدت دست کم گرفته شده‌اند و بنابراین در مطالعات و مدل‌های جهانی توجه کمتری دریافت کرده‌اند. نتایج ما نشان می‌دهند که عواقب مدیریت جنگل و چَرا، بسیار بیشتر از میزانی است که تصور می‌شد. جنگل‌های مدیریت‌شده حدود یک سوم کربن کمتری نسبت به جنگل‌های بکر و دست‌نخورده ذخیره می‌کنند. این اثر تنها به موقیت مکانی محدود نمی‌شود و تقریبا در سراسر دنیا مشاهده می‌شود. این اثر همچنین نشان می‌دهد که اگرچه متوقف کردن جنگل‌زدایی امری ضروری است؛ اما به‌تنهایی برای کاهش تغییرات آب و هوایی کافی نیست. حفاظت از عملکردهای جنگل از جمله ذخیره کربن، علاوه بر حفاظت از مناطق جنگلی نیاز به تمرکز دارد.

با توجه به درک فعلی از چرخه ذخایر کربن جهانی مشخص می‌شود که این اثر عظیم، پیشینه‌ای قدیمی‌تر از تصورات ما دارد. بخش قابل توجهی از کاهش ذخایر زیست توده قبل از سال ۱۸۰۰ اتفاق افتاده است؛ یعنی قبل از شروع صنعتی شدن و همراهی آن با انتشار سوخت‌های فسیلی. این موضوع بسیار به‌جا است؛ زیرا به‌وضوح نشان می‌دهد که تبدیل زیست توده به‌ تأمین‌کننده بخش عمده‌ای از انرژی برای انسان‌ها، فشارهای زیادی بر گیاهان و سطح توازن کربن وارد می‌کند. اکثر سناریوهایی که هدفشان دستیابی به اهداف گرمایش جهانی پایین است، مانند اهداف ۱.۵ تا ۲.۰ درجه سانتی‌گراد که در تعهدنامه پاریس تدوین شده است، به‌شدت بر فرضیه‌های انرژی زیست توده متکی هستند و اغلب با فناوری‌های جذب و ترسیب کربن (BECCS) همراه هستند. از آن‌جا که سناریوی این مطالعات نتوانسته‌اند اثرات کربن کامل مورد استفاده زيست توده را به‌درستی تأیید کنند، هزینه‌های کربن کامل به‌دست‌آمده از زیست توده را دست کم گرفته‌اند.

این مطالعه جدید نشان‌دهنده‌ی یک مناقشه‌ی تعیین‌کننده است: از یک سو، زیست‌توده به‌عنوان ماده‌ی اولیه و بخشی از منابع انرژی با هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای استفاده می‌شود. از سوی دیگر، افزایش استفاده از زیست توده می‌تواند منجر به تخریب ذخایر کربن و در نتيجه انتشار عظیم گازهای گلخانه‌ای از مناطق مدیریت‌شده‌ی زمین شود. به هشدار ارب:

نتایج ما به‌وضوح نشان می‌دهند که نباید تصور کرد اگر استفاده از زیست توده برای انرژی به جنگل‌زدایی کمک نکند، در بهبود آب و هوا تغییری ایجاد نمی‌کند. تا زمانی‌که مدل‌های چرخه کربن آتی به‌طور صریح و کامل منعکس‌کننده اثرات کامل مدیریت زمین روی ذخایر زیست توده نباشند، نمی‌توانند اثرات چرخه کربن در پیاده‌سازی سیاست‌های زیست انرژی در مقیاس وسیع را به‌طور دقیق ارزیابی کنند. این امر به شکل‌گیری راهکارهای قوی و مطمئن برای حفاظت از آب و هوا آسیب می‌رساند.

این مطالعه که با همکاری پروژه‌های مختلف از جمله شورای پژوهشی اروپا و کمیسیون اروپا تحت برنامه H2020 انجام شده است، به شکاف‌های جدی در علم و نقاط نامعلوم اطلاعات اشاره دارد. این موارد نامعلوم با توسعه استراتژی‌های استفاده از زمین که برای مبارزه با تغییرات آب و هوایی طراحی شده‌اند، ارتباط مستقیمی دارند: قابلیت اطمینان و قاطعیت داده‌ها منجر به تأیید ذخیره زیست توده می‌شود و به‌عنوان مثال به‌دلیل برنامه‌های درخت‌کاری تنها در منطقه‌ای با آب و هوای معتدل افزایش می‌یابد. اثرات بالقوه قابل دستیابی در این منطقه اندک هستند. در مقابل، این پتانسیل‌ها در جنگل‌های گرمسیری بسیار بزرگ‌تر هستند اما نقاط نامعلوم زیاد مانع از تأیید آن‌ها می‌شود. کارل هینز ارب وضعیت را به شرح زیر خلاصه می‌کند:

مطالعه ما نشان می‌دهد که استراتژی‌های استفاده از زمین برای مقابله یا کاهش تغییرات آب و هوایی نیاز به رویکردی محتاطانه و معقول دارند. استراتژی‌هایی که طراحی بیش از حد ساده‌ای دارند، ممکن است موجب عقب ماندگی شوند یا به‌دلیل نقاط نامعلوم عمده در آخر باعث آسیب بیشتری شوند.