Около 80 процентов всей биомассы на планете приходится на наземные растения, преимущественно деревья. Это равно 450 миллиардам тонн сухого углерода и более двух триллионов тонн «живого веса». В связи с этим, предложение о создании новых лесных массивов для поглощения углекислого газа из атмосферы долгое время представлялось разумным. Однако свежие исследования демонстрируют, что ситуация гораздо неоднозначнее.
По современным данным биосфера в целом связывает общий объем углерода в пересчете на сухой вес составляет 550 миллиардов тонн. Основную часть, 450 миллиардов тонн, формируют растения, за ними следуют бактерии с 70 миллиардами тонн, архей – с семью миллиардами тонн, и животные – всего с двумя миллиардами тонн, преимущественно морские обитатели. Наземные растения преобладают среди растительного царства, поскольку современные моря остаются средой с ограниченным биологическим разнообразием (в их живых организмах содержится лишь шесть миллиардов тонн сухого углерода).
По этой причине многие, включая ученых и Илона Маска, выступают и продолжают призывать к масштабной посадке деревьев как способу противодействия глобальному потеплению. В новой исследовательской работе, которую опубликовали в Global Change Biology, поэтому мы решили проанализировать ситуацию, чтобы убедиться, что все действительно настолько ясно, как представляется изначально.
Было проведено исследование ряда работ, выполненных ранее. В одной из них, увидевшей свет в 2025 году, было установлено, что зрелые европейские буковые леса в период с 1984 по 2022 год одновременно характеризовались значительным увеличением зеленой биомассы и существенной потерей углерода из почвенного слоя на глубине от 50 до 90 сантиметров. Объём утраченного почвенного углерода составил 17 процентов от количества углерода, поглощенного растущими деревьями. Таким образом, даже при интенсивном росте зрелый лес не обеспечил ожидаемого уровня улавливания углерода.
Точные причины, по которым ускорена потеря углерода из почвы, пока не установлены. Вероятно, этому способствовали повышение температуры в этих лесах на два градуса за рассматриваемый период и увеличение количества осадков на 100-200 миллиметров в год. Повышение температуры и влажности активизирует почвенные микроорганизмы, которые быстрее разлагают остатки органического вещества в почве, возвращая его состав в биогеохимический цикл.
Помимо этого, исследователи выявили еще один фактор: увеличение количества осадков, которое часто сопутствует потеплению, снижает необходимость для деревьев в развитии глубоких корней, позволяющих извлекать воду из нижних слоев почвы. Со временем старые корни умерших деревьев, находящиеся в глубине, разрушаются, и не заменяются новыми, что приводит к уменьшению органической массы в почве.
Положение с буковыми лесами, возможно, не столь критично. Другое исследование, проведенное в прошлом году, выявило, что почва под зрелыми сосновыми насаждениями содержит в два раза меньше углерода, чем аналогичная почва, покрытая травянистой растительностью вблизи этих лесов. Эта потеря углерода нивелировала одну треть поглощения углекислого газа, осуществляемого исследуемым сосновым лесом.
Углерод, содержащийся в почве лесных массивов, оказался связан в менее стабильных соединениях, чем в почвах, покрытых другой растительностью. Это порождает серьезные сомнения относительно перспектив развития событий. Фактически, мы не можем точно определить, каким образом и в какой момент углерод из почвы высвободится в атмосферу.
Авторы исследования в комментарии для СМИ пояснили, существует мнение, что леса не следует рассматривать как единственное решение для смягчения последствий изменения климата, поскольку наше понимание этого процесса пока неполное. Даже при увеличении биомассы деревьев существует риск потери «углеродного капитала», то есть углерода, который хранится в почвах в долгосрочной перспективе».
Один из авторов новой работы отметил, что землевладельцы в настоящее время получают значительные финансовые выплаты за создание лесных насаждений, однако эти выплаты основываются на предполагаемой способности лесов поглощать углерод. При этом научная обоснованность таких преимуществ вызывает сомнения, что ставит под вопрос целесообразность финансирования в этой сфере. Для решения проблемы необходимо более детальное исследование процессов, связанных с углеродом, в почве лесных экосистем.
Несмотря на то, что аргументы ученых выглядят убедительно, вызывает вопрос, почему они не включили в свои расчеты общедоступные сведения об объемах углерода, содержащихся в лесах умеренных и теплых регионов. Наименьшее количество углерода на кубический метр почвы фиксируется в амазонских лесах (значительно меньше, чем в подмосковном), хотя их биомасса на гектар, безусловно, во много раз превышает показатели лесов умеренного пояса.
Это указывает на то, что с повышением температуры леса будут утрачивать углерод в ускоренном темпе. Противоположная ситуация была бы несовместима с их способностью к выживанию: экосистемы, эффективно поглощающие углерод из атмосферы и использующие его для формирования организмов, подвергались бы риску быстрого «захоронения» источника питания (диоксида углерода) и, как следствие, массового дефицита углерода.
Ранее Naked Science писал о еще одной неожиданной стороне посадок лесов: они серьезно снижают отражательную способность Земли, чем поднимают на ней температуру. Причем в умеренном поясе этот фактор перевешивает торможение ими глобального потепления за счет захвата СО2 из воздуха.