En panoramabild av en teakplantage (Tectona grandis) (vänster) och fuktig lövskog (höger) i ett skyddat område i Karnataka, Indien. Kredit:Anand Osuri
Eftersom effekterna av klimatförändringarna blir alltmer märkbara runt om i världen, möjliga lösningar – från att minska utsläppen av fossila bränslen till att fånga upp kol – har kommit att dominera politiska diskussioner. Att plantera nya skogar och återställa befintliga har framstått som några av de bästa sätten att fånga koldioxid 2 , eftersom träd drar kol ur luften under fotosyntes, förvara den sedan i deras stammar och rötter.
En ny studie, accepteras in Miljöforskningsbrev , har funnit att olika naturskogar med en blandning av trädarter är mer tillförlitliga och stabila på att absorbera och lagra kol än plantager som domineras av bara ett fåtal trädarter, både över tid och över olika förhållanden. Studien var medförfattare av forskare från Columbia University's Earth Institute och dess avdelning för ekologi, Evolution och miljöbiologi.
Forskare förstår redan att naturliga skogar är bättre på att binda kol än mer enhetliga, kortroterade plantager vars träd skördas regelbundet. Mindre tydliga har varit de relativa kollagringsfördelarna med naturliga skogar kontra monokulturer - trädplantager som bara består av ett fåtal arter - som förblir oavverkade under långa perioder.
Studien tittade på skogar i Indien, där naturvårdslagar har lett till bevarandet av både naturskogar och före detta timmermarker. Den jämförde förmågan hos båda typerna av skogar att fånga och lagra kol under våta och torra förhållanden i fem reservat i en bergig region som kallas västra Ghats. Bland studieområdena fanns tidigare teak- och eukalyptusplantager som inte har skördats för timmer de senaste åren, samt artrika vintergröna och tropiska lövskogar som avverkades selektivt fram till 1980.
"Historien om skogsförvaltning och bevarande i västra Ghats gör det till en idealisk plats för en sådan studie, " sa huvudförfattaren Anand M. Osuri, en postdoktor vid Jordinstitutet och Naturskyddsföreningen. "Många naturreservat i västra Ghats inkluderar områden som tidigare sköttes som plantager. Detta skapar ett snyggt naturligt experiment för att jämföra naturliga skogar och mogna plantager under liknande klimat- och miljöförhållanden."
I fältstudier, forskarna analyserade trädartsrikedom och mätte trädhöjd och omkrets på en plats, använder denna information för att beräkna trädens biomassa och kollagring ovan jord. Koldioxidavskiljningshastigheter, under tiden, uppskattades över alla platser med hjälp av satellitdetektering av fotosyntetisk aktivitet över ett brett geografiskt område.
Teak (Tectona grandis) i en timmerplantage står oskördad i ett skyddat område i Karnataka, Indien. Kredit:Anand Osuri
Studien avslöjade en något komplex bild när det gäller kollagring. Teak- och eukalyptusplantager lagrade 30 till 50 procent mindre kol än de naturliga vintergröna skogarna, men nästan lika mycket kol som de fuktiga lövskogarna. Men de naturliga skogarna visade högre stabilitet för kolavskiljning över år, och visade särskilt sin förmåga i torra förhållanden. Medan trädplantager fångade 4 till 9 procent mer kol än de vintergröna och lövskogarna under våta årstider, de klarade sig mycket sämre under torra årstider, med en kolavskiljningshastighet som är upp till 29 procent lägre än naturskogarnas.
Eftersom klimatmodeller visar att den globala uppvärmningen kommer att förvärra torkan, naturskogarnas förmåga att suga upp kol även under torra årstider var viktig, säger författarna. Studien drog slutsatsen att även om trädplantager konkurrerar med vissa naturliga skogar för kolavskiljning, plantagen var "osannolikt att matcha stabiliteten - och därmed tillförlitligheten - av kolavskiljning som uppvisas av skogar, särskilt inför ökande torka" och andra klimatstörningar. Det har viktiga lärdomar för naturvårdare och regeringstjänstemän, säger författarna.
"Större stabilitet av kolavskiljning i naturliga skogar är en av flera anledningar till att politik för att skydda och förnya sådana skogar bör prioriteras framför att odla plantagemonokulturer, sa Osuri.
Förutom att förbättra kollagringen, han lade till, "en sådan politik kan också erbjuda ett välbehövligt uppsving för bevarandet av den biologiska mångfalden."
Undersökningen av framgången för naturliga skogar kontra trädplantager är särskilt läglig. Senaste internationella överenskommelser, inklusive Bonn Challenge och Paris Climate Accord, kräver ökad trädtäckning som ett sätt att hantera den globala uppvärmningen. Studien noterade en oroande trend, dock:Trädplantager som består av endast ett fåtal arter har expanderat under de senaste decennierna, medan blandskogar, speciellt de som finns i tropiska områden, har kontrakterats.
I Indien, regeringen har ägnat betydande resurser åt att återställa naturliga skogar. Fortfarande, mer än hälften av de områden som Indien återbeskogade mellan 2015 och 2018 bestod av plantager med fem eller färre trädarter.
Även om det kan vara lättare och billigare att fokusera på en eller två trädslag i återplanteringsinitiativ, författarna uppmanade regeringar att använda ett brett utbud av inhemska trädarter när de tittar på sätt att öka kolavskiljningen och förhindra klimatförändringar.
Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.