הפחתת שינויי אקלים: נטיעת עצים בארטיק מחמירה את ההתחממות הגלובלית

שיקום יערות ומטעי עצים הם אסטרטגיה מבוססת להפחתת שינויי האקלים. עם זאת, שימוש ב גישה זו בקוטב הצפוני מחמירה את ההתחממות ואינה יעילה להפחתת שינויי האקלים. הסיבה לכך היא שכיסוי עצים מפחית את האלבדו (או השתקפות אור השמש) ומגביר את החושך של פני השטח שגורם להתחממות נטו (מכיוון שעצים סופגים יותר חום מהשמש מאשר שלג). יתר על כן, פעילויות נטיעת עצים מטרידות גם את מאגר הפחמן של הקרקע הארקטית האוגרת יותר פחמן מכל הצמחים על פני כדור הארץ. לכן, גישת הפחתת שינויי האקלים לא בהכרח צריכה להיות ממוקדת פחמן. שינויי האקלים עוסקים במאזן האנרגיה של כדור הארץ (בניכוי אנרגיית השמש הנשארת באטמוספירה ואנרגיית השמש היוצאת מהאטמוספירה). כמות גזי החממה קובעת כמה חום נשמר באטמוספירה של כדור הארץ. באזורים ארקטיים, בקווי רוחב גבוהים, אפקט האלבדו (כלומר השתקפות אור השמש חזרה לחלל מבלי להפוך לחום) חשוב יותר (מאפקט חממה עקב אגירת פחמן באטמוספירה) עבור מאזן האנרגיה הכולל. לפיכך, המטרה הכוללת של האטת שינויי האקלים דורשת גישה הוליסטית.   

צמחים ובעלי חיים משחררים ללא הרף פחמן דו חמצני (CO₂) באטמוספירה באמצעות נשימה. אירועי טבע מסוימים כמו שריפות בר והתפרצויות געשיות משחררות גם CO₂ באווירה. איזון בCO אטמוספרי₂ נשמר על ידי ריבוי פחמן קבוע על ידי הצמחים הירוקים בנוכחות אור שמש באמצעות פוטוסינתזה. עם זאת, פעילות אנושית מאז 18^th המאה, במיוחד מיצוי ושריפת דלקים מאובנים כגון פחם, נפט וגז טבעי, העלו את ריכוז ה-CO באטמוספרי.₂.  

מעניין, עלייה בריכוז של CO₂ באטמוספירה ידוע כבעל אפקט הפריית פחמן (כלומר, צמחים ירוקים פוטוסינתזה יותר בתגובה ליותר CO₂ באווירה). חלק ניכר משקע הפחמן הארצי הנוכחי מיוחס לפוטוסינתזה גלובלית מוגברת זו בתגובה לעלייה ב-CO₂. במהלך 1982-2020, הפוטוסינתזה העולמית עלתה בכ-12% בתגובה לעלייה של 17% בריכוזי הפחמן הדו חמצני העולמי באטמוספירה מ-360 ppm ל-420 ppm.^1,2.  

ברור שפוטוסינתזה עולמית מוגברת אינה מסוגלת לספוג את כל פליטות הפחמן האנתרופוגניות מאז החל התיעוש. כתוצאה מכך, הפחמן הדו חמצני האטמוספרי (CO₂) גדל למעשה בכ-50% במאתיים השנים האחרונות ל-422 עמודים לדקה (בספטמבר 2024)³ שהוא 150% מערכו בשנת 1750. מאז פחמן דו חמצני (CO₂) הוא גז חממה חשוב, העלייה הכוללת המשמעותית הזו בCO אטמוספרי₂ תרם להתחממות כדור הארץ ולשינויי אקלים.  

שינויי האקלים מתבטאים בצורה של הפשרת קרח קוטבי וקרחונים, התחממות האוקיינוסים, עליית מפלס הים, הצפות, סופות קטסטרופליות, בצורת תכופה ועזה, מחסור במים, גלי חום, שריפות קשות ותנאים שליליים אחרים. יש לה השלכות חמורות על חייהם ופרנסתם של אנשים ומכאן ההכרח להפחית. לכן, כדי להגביל את ההתחממות הגלובלית ועליית הטמפרטורה ל-1.5 מעלות צלזיוס עד סוף המאה הזו, ועידת האו"ם לשינוי האקלים הכיר בכך שיש לצמצם את פליטת גזי החממה העולמית ב-43% עד 2030, וקראה לצדדים להתרחק מדלקים מאובנים כדי להגיע אפס פליטות נטו על ידי 2050.  

בנוסף להפחתת פליטת הפחמן, ניתן לתמוך בפעולת האקלים גם על ידי סילוק פחמן מהאטמוספרה. כל שיפור בלכידת פחמן אטמוספרי יועיל.  

פוטוסינתזה ימית על ידי פלנקטונים של פיטופלנקטון, אצות ואצות באוקיינוסים אחראית לכמחצית מלכידת הפחמן. מוצע כי ביוטכנולוגיה של מיקרו-אצות יכולה לתרום ללכידת פחמן באמצעות פוטוסינתזה. היפוך של כריתת יערות על ידי נטיעת עצים ושיקום אדמת יער יכולים להיות מועילים מאוד להפחתת האקלים. מחקר אחד מצא כי שיפור כיסוי היער העולמי יכול לתרום משמעותית. הוא הראה כי קיבולת חופת העצים העולמית באקלים הנוכחי היא 4.4 מיליארד הקטרים, כלומר ניתן ליצור 0.9 מיליארד הקטרים ​​נוספים של כיסוי חופה (שווה ערך לגידול של 25% בשטח המיוער) לאחר אי הכללת כיסוי קיים. כיסוי החופה הנוסף הזה אם ייווצר יספוג ויאחסן כ-205 ג'יגה-טון של פחמן שמסתכם בכ-25% ממאגר הפחמן האטמוספרי הנוכחי. שיקום יערות גלובלי הוא הכרחי גם מכיוון ששינויי אקלים בלתי פוסקים יביאו להפחתה של כ-223 מיליון הקטרים ​​של כיסוי יער (בעיקר באזורים טרופיים) ואובדן המגוון הביולוגי הנלווה אליו עד 2050^4,5. 

מטע עצים באזור הארקטי  

אזור ארקטי מתייחס לחלק הצפוני של כדור הארץ מעל קו הרוחב 66° 33′N בתוך המעגל הארטיקי. חלק גדול מהאזור הזה (כ-60%) תפוס על ידי האוקיינוס ​​הארקטי המכוסה קרח ים. הקרקע הארטית ממוקמת סביב השוליים הדרומיים של האוקיינוס ​​הארטיקי התומכים בטונדרה או ביער הבוריאלי הצפוני.  

יערות בוריאליים (או טייגה) ממוקמים דרומית לחוג הארקטי ומאופיינים ביערות מחטניים המורכבים בעיקר מאורן, אשוחית ולרש. יש לו חורפים ארוכים וקרים וקיץ קצר ורטוב. יש דומיננטיות של עצים מחטניים עמידים בפני קור, נושאי חרוט, ירוקי עד (אורנים, אשוחים ואשוחיות) השומרים על העלים שלהם בצורת מחט כל השנה. בהשוואה ליערות ממוזגים ויערות טרופיים רטובים, ליערות בוריאליים יש פרודוקטיביות ראשונית נמוכה יותר, יש להם פחות מגוון מיני צמחים וחסרים מבנה יער שכבות. מצד שני, הטונדרה הארקטית ממוקמת מצפון ליערות הבוראליים באזורים הארטיקים של חצי הכדור הצפוני, שם תת הקרקע קפואה לצמיתות. אזור זה קר הרבה יותר עם טמפרטורות חורף וקיץ ממוצעות בטווח של -34°C ו-3°C - 12°C בהתאמה. תת הקרקע קפואה לצמיתות (פרמאפרוסט) ומכאן ששורשי הצמחים אינם יכולים לחדור לעומק האדמה והצמחים נמוכים לקרקע. לטונדרה יש תפוקה ראשונית נמוכה מאוד, מגוון מינים נמוך ועונת גידול קצרה של 10 שבועות כאשר הצמחים גדלים במהירות בתגובה לאור יום ארוך.  

צמיחת העצים באזורים הארקטיים מושפעת מ-permafrost מכיוון שמים קפואים מתחת לפני הקרקע מגבילים את צמיחת השורשים העמוקה. ברוב הטונדרה יש פרמפרפר מתמשך בעוד יערות בוריאליים קיימים באזורים עם מעט או ללא פרמפרפר. עם זאת, הפרמפרוסט הארקטי אינו מושפע.  

ככל שהאקלים הארקטי מתחמם (מה שקורה פי שניים מהר מהממוצע העולמי), ההיתוך והאובדן של פרמפרפר כתוצאה מכך ישפרו את ההישרדות של שתיל עצים מוקדם. נמצא כי נוכחות חופת שיח קשורה באופן חיובי להישרדות נוספת ולצמיחה של שתילים לעצים. הרכב המינים ותפקוד המערכות האקולוגיות באזור עובר שינוי מהיר. ככל שהאקלים מתחמם והפרמפרפר מתדרדר, הצמחייה עשויה לעבור מאזור ארקטי חסר עצים לנשלט על עצים בעתיד⁶.  

האם הצמחייה תעבור לנוף ארקטי הנשלט על עצים תפחית את CO2 האטמוספרי₂ באמצעות פוטוסינתזה משופרת ולסייע בהפחתת שינויי האקלים? האם האזור הארקטי יכול להיחשב לייעור כדי להסיר CO אטמוספרי₂. בשני המצבים, הקדחת הארקטית צריכה להפשיר או להתכלות תחילה כדי לאפשר צמיחה של עצים. עם זאת, הפשרה של פרמאפרסט משחררת מתאן באטמוספירה שהוא גז חממה רב עוצמה ותורם להתחממות נוספת. שחרור מתאן מקפרפר תורם גם לשריפות מסיביות באזור.  

באשר לאסטרטגיה של הסרת CO אטמוספרי₂ באמצעות פוטוסינתזה על ידי ייעור או הקצעת עצים באזור ארטיקי וכתוצאה מכך הפחתה של התחממות ושינויי אקלים, החוקרים⁷ מצא כי גישה זו אינה מתאימה לאזור וככזו שאינה מועילה להפחתת שינויי האקלים. הסיבה לכך היא שכיסוי עצים מפחית את האלבדו (או השתקפות אור השמש) ומגביר את החושך של פני השטח, מה שגורם להתחממות נטו מכיוון שעצים סופגים יותר חום מהשמש מאשר שלג. יתר על כן, פעילויות נטיעת עצים מטרידות גם את מאגר הפחמן של הקרקע הארקטית האוגרת יותר פחמן מכל הצמחים על פני כדור הארץ.  

לכן, גישת הפחתת שינויי האקלים לא בהכרח צריכה להיות ממוקדת פחמן. שינויי האקלים עוסקים במאזן האנרגיה של כדור הארץ (בניכוי אנרגיית השמש הנשארת באטמוספירה ואנרגיית השמש היוצאת מהאטמוספירה). גזי חממה קובעים כמה חום נשמר באטמוספירה של כדור הארץ. באזורים ארקטיים בקווי רוחב גבוהים, אפקט האלבדו (כלומר, השתקפות אור השמש חזרה לחלל מבלי להפוך לחום) חשוב יותר (מאגירת פחמן אטמוספרי) עבור מאזן האנרגיה הכולל. לפיכך, המטרה הכוללת של האטת שינויי האקלים דורשת גישה הוליסטית.  

*** 

הפניות:  

1. קינן, TF, ואח'. מגבלה על צמיחה היסטורית בפוטוסינתזה עולמית עקב עליית CO2. נאט. קלימ. צ'אנג. 13, 1376–1381 (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-023-01867-2 

2. מעבדת ברקלי. חדשות - צמחים קונים לנו זמן להאט את שינויי האקלים - אבל לא מספיק כדי לעצור אותם. זמין ב https://newscenter.lbl.gov/2021/12/08/plants-buy-us-time-to-slow-climate-change-but-not-enough-to-stop-it/ 

3. נאס"א. פחמן דו חמצני. זמין ב https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/ 

4. Bastin, Jean-Francois et al 2019. פוטנציאל שיקום העצים העולמי. מַדָע. 5 ביולי 2019. כרך 365, גיליון 6448 עמ' 76-79. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax0848 

5. Chazdon R., and Brancalion P., 2019. שיקום יערות כאמצעי למטרות רבות. מַדָע. 5 ביולי 2019 כרך 365, גיליון 6448 עמ' 24-25. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax9539 

6. Limpens, J., Fijen, TPM, Keizer, I. et al. שיחים ופרמפרוסט מושפל סוללים את הדרך להקמת עצים באזורי הכבול התת-ארקטיים. מערכות אקולוגיות 24, 370–383 (2021).  https://doi.org/10.1007/s10021-020-00523-6 

7. Kristensen, J.Å., Barbero-Palacios, L., Barrio, IC et al. שתילת עצים אינה פתרון אקלימי בקווי הרוחב הגבוהים בצפון. נאט. Geosci. 17, 1087–1092 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01573-4  

***