Att plantera ett stort antal träd för att mildra klimatförändringarna är "inte alltid den bästa strategin" - med vissa experimentanläggningar i Skottland som misslyckas med att öka kollager, en ny studie har funnit.

Experter vid University of Stirling och James Hutton Institute analyserade fyra platser i Skottland där björkträd planterades på ljunghedar – och fann att, under decennier, det var ingen nettoökning i ekosystemets kollagring.

Teamet – ledd av Dr. Nina Friggens, vid naturvetenskapliga fakulteten i Stirling — fann att varje ökning av kollagringen i trädbiomassa kompenserades av en förlust av kol som lagrats i jorden.

Dr Friggens sa:"Både nationella och internationella regeringar har förbundit sig att plantera ett stort antal träd för att mildra klimatförändringarna, baserat på den enkla logiken att träd – när de fotosyntes och växer – tar bort kol från atmosfären och låser in det i sin biomassa. Dock, träd interagerar också med kol i marken, där mycket mer kol finns än i växter.

"Vår studie övervägde om plantering av inhemska träd på ljunghedar, med stora kollager i marken, skulle resultera i nettokolbindning – och, väsentligt, vi fann att under en period av 39 år, Det gjorde det inte."

Trädplanteringsexperimenten – i Grampians, Cairngorms och Glen Affric – sattes upp av den avlidne Dr. John Miles, från dåvarande Institute of Terrestrial Ecology (en föregångare till UK Centre for Ecology and Hydrology), år 1980, och Hutton Institute 2005. Forskningsplatserna gjorde det möjligt för teamet att bedöma effekten av trädplantering på vegetation och markens kolförråd, genom att jämföra dessa försöksområden med intilliggande kontrollområden bestående av ursprunglig hedvegetation.

Arbetar med Dr Ruth Mitchell och professor Alison Hester, båda från James Hutton Institute, Dr Friggens mätte markrespirationen – mängden koldioxid som frigjordes från jorden till atmosfären – med jämna mellanrum under 2017 och 2018. Tillsammans med jordkärnor som Dr Friggens och Dr Thomas Parker tog för att registrera markens kollager och beräknade träd kollager genom att använda icke-förstörande mått, inklusive trädets höjd och omkrets.

Studien registrerade en 58-procentig minskning av lagren av organiskt kol i marken 12 år efter att björkträden hade planterats på ljunghedarna – och, väsentligt, denna nedgång kompenserades inte av vinsterna i kol i de växande träden.

Den fann också att 39 år efter plantering, kolet som binds in i trädets biomassa kompenserade det kol som förlorades från jorden – men, avgörande, det var ingen övergripande ökning av ekosystemens kollager.

Dr Friggens sa:"När man betraktar kolförråden både över och under jord tillsammans, plantering av träd på ljunghedar ledde inte till en ökning av nettoekosystemets kollager 12 eller 39 år efter plantering. Detta beror på att plantering av träd också påskyndade den hastighet med vilken markorganismer arbetar för att bryta ner organiskt material i jorden – i sin tur, släpper ut koldioxid tillbaka till atmosfären.

"Detta arbete ger bevis på att plantering av träd i vissa områden i Skottland inte kommer att leda till kolbindning på minst 40 år - och, om vi framgångsrikt ska kunna hantera våra landskap för kolbindning, Att plantera träd är inte alltid den bästa strategin.

"Trädplantering kan leda till kolbindning, men vår studie belyser behovet av att förstå var, i landskapet, detta tillvägagångssätt används bäst för att uppnå maximala vinster för att minska klimatpåverkan."

Dr Ruth Mitchell, en forskare inom James Hutton Institute's Ecological Sciences-avdelning och medförfattare till studien, sa:"Vårt arbete visar att trädplanteringsplatser måste placeras noggrant, med hänsyn till markförhållandena, annars kommer trädplanteringen inte att resultera i den önskade ökningen av kollagring och begränsning av klimatförändringar."

Även om den genomfördes i Skottland, studiens resultat är relevanta i stora områden runt de norra utkanterna av de boreala skogarna och den södra arktiska tundran, av Nordamerika och Eurasien.

Dr Friggens tillade:"Klimatnödsituationen påverkar oss alla – och det är viktigt att strategier som implementeras för att mildra klimatförändringarna – som storskalig trädplantering – är robusta och uppnår de avsedda resultaten.

"Förändringar av kollagring - både över och under jord - måste kvantifieras och förstås bättre innan vi kan vara säkra på att storskalig trädplantering kommer att få de avsedda policy- och klimatresultaten."

Pappret, "Trädplantering i organiska jordar resulterar inte i nettokolbindning på decadala tidsskalor, " publiceras i Global förändringsbiologi .