Poslednjih decenija sprovedene su brojne studije o razmeni gasova staklene bašte između atmosfere i biosfere. Od ovih gasova, ugljen dioksid (CO2) je najviše proučavan, s obzirom na njegov kontinuirani porast u atmosferi i doprinos povećanju globalne temperature.
Trećinu emisije CO2 uzrokovane ljudskim aktivnostima apsorbuju kopneni ekosistemi. Ekosistemi kao što su šume, močvare i džungle igraju ključnu ulogu u ovoj apsorpciji. Međutim, ono što često ostane nezapaženo je to pustinje i tundre Oni su takođe važni u ovom procesu, ali na drugačiji način.
Uloga aridnih regija u ciklusu ugljika
Sušne regije, kao što su pustinje, tradicionalno su zanemarivane u pogledu njihove uloge u ciklusu ugljika. To je zato što je, u poređenju sa drugim ekosistemima, njegova biološka aktivnost mnogo niža. Međutim, nedavne studije su pokazale da ovi ekosistemi igraju ključnu ulogu u globalnoj ravnoteži ugljika, a ne samo apsorpcijom CO2. Istraživanje koje vodi Više vijeće za naučna istraživanja (CSIC) su otkrili da je Emisije CO2 u sušnim područjima mogu biti izazvane vjetrom, kroz proces koji se naziva 'podzemna ventilacija'.
Ovaj fenomen nastaje kada se zrak opterećen CO2 zarobljenim u podzemlju izbaci u atmosferu zbog atmosferskih turbulencija uzrokovanih vjetrom. Ovaj proces je posebno intenzivan tokom sušne sezone na mestima sa niskom vlagom u zemljištu. Emisije CO2 ove vrste u sušnim ekosistemima su uveliko potcijenjene, a trenutna istraživanja pokazuju da bi one mogle uvelike doprinijeti povećanju stakleničkih plinova.
Eksperimentalno nalazište u Cabo de Gata
Jedna od najrelevantnijih studija o podzemnoj ventilaciji provedena je u polusušnoj espartalnoj šumi u prirodnom parku Cabo de Gata-Níjar, Almería. Ovo mjesto je odabrano zbog ekstremnih sušnih uvjeta i niske biološke aktivnosti, što ga čini idealnom referentnom tačkom za mjerenje emisije CO2 u sušnoj klimi. Tokom šest godina, između 2009. i 2015., istraživači su mjerili nivoe ugljičnog dioksida u tlu i atmosferi.
Rezultati su pokazali da, u vjetrovitijim i sušnijim uvjetima, dolazi do značajnih emisija CO2 iz tla u atmosferu, mijenjajući ravnotežu ugljika. U stvari, uočeno je da u određenim vremenima CO2 zarobljen pod zemljom se oslobađa u velikim količinama, stvarajući dodatni tok emisija.
Ranjivost ugljika pohranjenog u sušnim tlima
Prema nedavnim studijama, Organski ugljik pohranjen u sušnim tlima mnogo je ranjiviji nego što se mislilo. Očekivalo se da minerali tla djeluju kao zaštitni štitovi kako bi spriječili oslobađanje ovog ugljika. Međutim, istraživanje Instituta agrarnih nauka (ICA) CSIC-a otkrilo je da minerali prisutni u ovim oblastima nisu toliko efikasni kao što se vjerovalo. Kao rezultat toga, povećana aridnost i temperature zbog klimatskih promjena uzrokuju neočekivane gubitke ugljika u ovim ekosistemima.
Ovi gubici ugljenika imaju dvostruki uticaj. S jedne strane, ispuštaju više CO2 u atmosferu, što doprinosi globalnom zagrevanju. S druge strane, ovaj gubitak također direktno utiče na biodiverzitet i plodnost tla u aridnim područjima, jer je organski ugljik neophodan za ove ekosisteme.
Utjecaj klimatskih promjena u sušnim područjima
Klimatske promjene ozbiljno utiču na aridne i polusušne ekosisteme. Projekcije of povećanje suša i širenje aridnih zona moglo bi značajno povećati fenomen podzemne ventilacije, sa kojom bi ova područja mogla preći od ponora ugljika do neto emitera CO2.
Studija Univerziteta za nauku i tehnologiju kralja Abdulaha procjenjuje da bi ova situacija mogla u potpunosti promijeniti globalnu ravnotežu ugljika. Ukoliko se ne preduzmu mjere za ublažavanje efekata klimatskih promjena, sušni ekosistemi bi mogli ubrzati proces globalnog zagrijavanja, doprinoseći značajnim količinama dodatnog CO2 u atmosferu.
Nadalje, u ovim područjima gdje je vlažnost tla je manja od 30%, vjetar i nedostatak vegetacije olakšavaju izbacivanje CO2 zarobljenog u podzemlju. Ovo sugerira da bi klimatske projekcije za naredne decenije mogle pogoršati situaciju u sušnim područjima, povećavajući globalnu emisiju CO2.
S druge strane, neke studije sugeriraju da bi aridna područja mogla uhvatiti više CO2 nego što se ranije mislilo da su „ozelenjena“. Biljke prilagođene sušnom okruženju, zajedno s određenim mikroorganizmima u tlu, mogle bi biti ključne za obnavljanje sposobnosti apsorpcije ugljika u ovim područjima.
Ukratko, iako su aridne zone zanemarene u studijama ciklusa ugljika, nedavna istraživanja naglašavaju njihovu relevantnost i veliku složenost. Povećanje emisije CO2 zbog podzemne ventilacije i ranjivost uskladištenog ugljika čine ove regije neophodnim fokusom pažnje u kontekstu klimatskih promjena.