Markanvändning och förändring av markanvändningen tros vara ansvariga för cirka 23 % av de mänskliga utsläppen av växthusgaser. Men att spika ner denna siffra med säkerhet har hämmats av bristen på data i många nyckelregioner i tropikerna där skogar ersätts av jordbruk och där andra aktiviteter förnedrar skogar.

En stor del av vår osäkerhet är relaterad till vad som händer i jordar till följd av skogsomställning till jordbruk. Jordar lagrar ungefär dubbelt så mycket kol som atmosfären och de är ansvariga för att reglera koncentrationerna av två andra viktiga växthusgaser - dikväveoxid, som är en växthusgas som är cirka 265 gånger starkare än koldioxid, och metan, som är den näst viktigaste antropogena växthusgasen efter koldioxid.

Det krävs en förbättring av kvantifieringen av utsläpp av växthusgaser för genomförandet av åtgärder för att minska klimatförändringen enligt Parisavtalet. Många länder i tropikerna har åtagit sig att minska utsläppen inom sina jordbruks- och skogsbrukssektorer. En del av detta kommer att göras ensidigt, men en del kommer att ske genom internationellt samarbete, inklusive genom koldioxidmarknader.

Alliance of Bioversity International och CIAT har arbetat med partners över hela CGIAR för att öka tillgängligheten för utsläppsdata. Under de senaste månaderna, vi publicerade tre artiklar med nya primärdata från platser över de fuktiga tropikerna. Två studier tittade på omvandlingen av skogar till olika typer av jordbruk på bergsjordar i Kamerun och på ön Sumatra i Indonesien; den tredje studien undersökte skogsförstöring i en tropisk torvmark från ohållbar skörd av palmfrukter i Peru.

Den konsekventa upptäckten i dessa tidningar är att omvandlingen av skog till jordbruk och skogsförstöring saktar ner kol- och kvävekretsloppen i dessa landskap, som påverkar flödena av växthusgaser mellan biosfären och atmosfären.

En av gaserna vi tittade på var metan, och detta är viktigt eftersom marken tar bort denna växthusgas från atmosfären och begränsar dess klimatpåverkan. Vår studie i Kamerun fann att omvandling av fuktig skog till åkermark minskade detta borttag med 47 %, men omvandlingen till en kakaoplantage minskade inte borttaget. Vår studie på Sumatra fann lägre, men ändå viktigt, uttagshastigheter jämfört med skogen som vi observerade i Kamerun.

Omvandling av skog till gummi- och oljepalmplantager minskade borttaget av växthusgaser från marken till nära noll.

Löser du det saknade metanmysteriet?

Metan ökar i snabbare takt i atmosfären. Storleksordningarna för minskningen av de tropiska skogarnas metanavtag som vi observerade tyder på att avskogning kan bidra med mellan 4 % och 9 % av denna ökning. Denna effekt av förändrad markanvändning är inte integrerad i globala modelleringsstudier och kan förklara en del av variationen från år till år i atmosfärisk metanackumulering.

I Peru, vi tittade på en kontrasterande situation i skogklädda våtmarker, som är en naturlig källa till metan till atmosfären på grund av kombinationen av högt innehåll av organiskt material i våtmarksmarker och översvämningsförhållanden som begränsar syrehalten i dessa jordar.

Vi tittade på skogsförstöring i ett träskområde på torvjordar (jordar med mycket hög halt av organiskt material) och fann att förändringar i skogsstruktur och markstörningar från ohållbar skörd av Mauritia flexuosa-palmer minskade den naturliga källan till metan från regionen. Med tanke på den storskaliga förlusten och nedbrytningen av våtmarker över tropikerna, denna naturliga källa kan minska, vilket innebär att ökningen av metan i atmosfären på grund av antropogena aktiviteter kan underskattas.

Kväveoxidreduktioner - till en början

För lustgas, vi fann också att utsläppen var lägre i de områden som konverterats till jordbruk, främst för att dessa jordar inte gödslades. I Kamerun, utsläppen minskade med 52 % i nyligen ombyggd odlingsmark och med 35 % i agroskogsplantagen. Vi publicerade resultaten från Sumatra tidigare och visade en minskning med 40 % när skogen omvandlades till oljepalm- och gummiplantager.

Fortsatt avlägsnande av grödor från dessa platser utan påfyllning av näringsämnen kommer att förvärra kvävebrist och vid någon tidpunkt och gödsling kommer att krävas för att öka produktiviteten. Detta kommer att öka utsläppen och vanligtvis, utsläppen från gödslade system överstiger utsläppen från inhemsk vegetation.

Vi hittade tvetydiga resultat för lustgasutsläpp som svar på skogsförstöring i de peruanska torvmarkerna, med en nedbruten plats som visar mycket lägre utsläpp än den intakta skogen och en annan visar liknande utsläpp.

Agroforestry kan upprätthålla markens kolhalt

Den tredje gasen som vi tittade på var koldioxid och vi tittade särskilt på markandningen. Markandning är utflödet av koldioxid från mark och detta kommer från två källor:nedbrytning av markens organiska material och rotandning. Markandning är det näst viktigaste kolflödet i ekosystem efter fotosyntes och det indikerar ekosystemproduktivitet.

I Kamerun, omvandling av skog till åkermark resulterade i en minskning av markandningen med 43 %, och endast 20 % minskning av kakaoplantagen. På Sumatra, vi såg ingen förändring i markens andning med omvandlingen av skog till plantagegrödor, och oljepalm hade högre jordrespirationshastigheter än skogsplatsen. Data om markandning i det peruanska torvmarksförsämringsexperimentet kommer.

På Sumatra, det var liten förlust av organiskt material i marken efter omvandling, som hjälpte till att stärka markandningen. Vi noterade betydande minskningar av organiskt material i jorden i Kamerun i samband med lägre markandning. Dessa resultat tyder på att underhåll av högproduktiva agroskogssystem kan vara nyckeln till att upprätthålla markens kollager och minska utsläppen från förändringar i markanvändningen.

Dessa studier och andra dokument som kommer att vara eller har producerats från dessa platser kommer att lägga till tre välkarakteriserade platser till kunskapsmassan över de fuktiga tropikerna för att stödja bättre modellering och bättre implementering av Parisavtalet.

En av de viktiga funktionerna för tillämpade vetenskapsorganisationer som Alliance är att tillhandahålla data för att stödja ett sunt beslutsfattande. Vi inser att bra data inte garanterar bra beslut, men brist på data garanterar att bra beslut är hit-or-miss.