Fundamenty chwieją się pod historyczną pracą naukową dotyczącą gromadzenia węgla w starym lesie.

Przed kilkunastoma dniami napisaliśmy prostą informację o wadze starego lasu i starych drzew w leśnym bilansie węglowym i dla klimatu. https://www.facebook.com/231387893924894/posts/1212664699130537/?d=n

Ku memu zdziwieniu okazała się ona sieciowym sukcesem i została podzielona przez aż 405 naszych czytelników.

Jeden z czytelników, Pan Andrzej Talarczyk, zakwestionował tytuł informacji, przytaczając jako dowód świeży artykuł z czasopisma Nature, będący jednak za ścianą płatniczą. Udało mi się dojść do artykułu duńskiego, prezentującego Per Gundersena i jego tezy jak i odpowiedź Sebastiaana Luyssaerta, autora kwestionowanego artykułu z roku 2008.

https://www.jaaktuelt.dk/artikler/2021/fundamentet-vakler-under-historisk-studie-om-co2-lagring-i-skove/

„Fundamenty chwieją się pod historyczną pracą naukową dotyczącą gromadzenia węgla w lesie.

Praca naukowa z roku 2008 była zawsze stawiana na czołowym miejscu w dyskusjach i argumentacji na temat zapasów CO2 w lasach.

W debacie na ten temat dyskutanci powołują się często na badania belgijskiego naukowca Sebastiaana Luyssaerta i jego grupy badawczej.  W 2008 roku opublikowali oni wynik swoich badań badanie w czasopiśmie naukowym Nature, w którym wbrew temu, co sądzono do tej pory, stwierdzono znacznie wyższe magazynowanie CO2 w starych lasach.

Teraz naukowcy z Uniwersytetu w Kopenhadze (Københavns Universitet) opublikowali obszerną krytykę, która wskazuje na błędy i podaje w wątpliwość całą przesłankę szeroko cytowanego badania z 2008 roku.

To, czy stare, nietknięte lasy nadal pochłaniają CO2, nawet jeśli mają setki lat, było przedmiotem wieloletnich debat wśród naukowców.  Pytanie jest kluczowe dla dzisiejszej polityki klimatycznej, która  omawia rolę lasów jako magazynów CO2, a w ślad za tym ustala priorytety gospodarki leśnej w stosunku do lasów nietkniętych.

Już wtedy, w roku 2008, gdy badanie prof.  Sebastiaana Luyssaerta ujrzało światło dzienne, Per Gundersen, profesor ekologii lasu na Wydziale Nauk o Ziemi i Zarządzania Przyrodą na Uniwersytecie w Kopenhadze, był zarówno zaskoczony, jak i sceptyczny co do wniosku, że stare lasy nadal magazynują CO2, zasadniczo w sposób nieskończony.

A teraz, kilkanaście lat później, on i grupa badaczy z tego samego instytutu,  opublikowali krytykę artykułu z roku 2008, również w Nature, tak zwany artykuł Matters arising, komentujący już opublikowane wcześniej badania.

Według Pera Gundersena, badanie z 2008 roku nie zdaje naukowego testu ciśnienia. (Proszę o wyrozumiałość z tłumaczeniem, sądzę że fachowcy-naukowcy wiedzą o co chodzi – TC)

„Nie sądzę, aby należało wycofać artykuł z 2008 roku z czasopisma Nature, bo najważniejsze jest stworzenie nowej debaty i zrewidowanie dawnych wniosków. My wskazaliśmy nie tylko na błędy, ale uważamy również, że w liczbach brakuje zastrzeżeń co do niepewności i możliwego błędu metodologicznego ”- mówi Per Gundersen.

W badaniu z 2008 roku stwierdza się, że stare lasy magazynują 2,4 tony węgla na 1 ha rocznie, ale kiedy Per Gundersen i jego koledzy powtórzyli obliczenia, to doszli do zaledwie 1,6 tony węgla na 1 ha rocznie – liczba, która, jak sądzą, w rzeczywistości może być dużo mniejsza.

„Jeśli weźmiemy pod uwagę niepewność metod i obliczeń, to te 1,6 tony mogłoby równie dobrze oznaczać zero ton rocznie lub nawet emisję CO2, a to jest bardzo dalekie od wniosków z badania z 2008 r.” – mówi Per Gundersen.

Per Gundersen i koledzy mają szereg poważnych zarzutów w odniesieniu do artykułu naukowego Luyssaerta i in.  w 2008 roku.

Główne z nich mówią:

* Opisane strumienie C w Luyssaert et al.  są zbyt wysokie, aby zmieścić się w budżecie węglowym IPCC dla kuli ziemskiej.

* Szacunkowa akumulacja w glebie 1,3 tC / ha / rok jest bardzo wysoka w świetle istniejącej wiedzy na temat sekwestracji węgla w glebie leśnej.  Współczynnik ten odpowiada podwojeniu zawartości węgla w glebie w ciągu 100 lat, co jest mało prawdopodobne, jeśli zgromadzenie obecnej zawartości zajęło 10 000 lat (w Suserup Forest 131 tC / ha).

* Akumulacja 2,4 tC / ha / rok w biomasie i glebie wymaga jednoczesnej kumulacji ok.  50 kg N / ha / rok, ponieważ zarówno żywy, jak i martwy materiał organiczny zawiera oba elementy. Taka ilość azotu nie jest obecna.

* Luyssaert i in.  stwierdza, że ​​lasy starsze niż 200 lat wiążą 2,4 tC / ha / rok, ale ich dane, które dotyczą 12 lasów starszych niż 200 lat, wskazują, że wiązanie wynosi średnio 1,6 tC / ha / rok. Nie było możliwe wyjaśnienie faktu, że wyników nie można było odtworzyć.

* Analiza innych danych (fotosynteza i respiracja) w bazie danych Luyssaert et al. pokazuje, że wydzielanie w nietkniętych lasach może być większe niż pochłanianie, a tym samym las staje się raczej źródłem atmosferycznego CO2 niż „pochłaniaczem”, ale autorzy z roku 2008 nie rozróżniali między lasem z wyrębem drewna a lasem nietkniętym.

* Część wyjaśnień powyższych punktów może wynikać z niepewności i odchylenia w pomiarze strumienia C. Zgłaszane strumienie C są głównie oparte na metodzie strumieni wirowych która generalnie daje o 1-1,7 tC / ha / rok wyższe strumienie C niż obliczone na podstawie metod biometrycznych (Campioli et al.2016).

(Przeczytaj całą krytykę w języku duńskim w notatce „Różne poglądy na temat wpływu nietkniętego lasu na klimat”. https://ign.ku.dk/ansatte/skov-natur-biomasse/?pure=da%2Fpublications%2Fforskellige-opfattelser-om-klimaeffekten-af-uroert-skov(25564641-cee3-48a8-b6d4-a2a358eac41e).html)

Krytyka badaczy z Uniwersytetu w Kopenhadze przeszła przez proces recenzowania przez trzech różnych badaczy, a Sebastiaan Luyssaert zarówno przed, jak i w trakcie tego procesu odpowiedział na krytykę.

Proces ten nie spowodował zmian i dla Pera Gundersena zawsze było jasne, że w badaniu Sebastiaana Luyssaerta coś poszło nie tak:

„Jest to żenujące dla branżowego czasopisma Nature, w którym artykuł ukazał się w 2008 roku. Mam wrażenie, że proces recenzji, jaki przeszło badanie w tamtym czasie przed opublikowaniem, nie był dostatecznie dobry.  W każdym razie ówcześni recenzenci nie odnieśli się krytycznie do niezwykle wysokich danych, które były zawarte w badaniu”- mówi Per Gundersen.

Mówi on że w jego spojrzeniu fakt że coś w tym badaniu nie jest prawdą, był tak oczywisty że wykorzystywał to w nauczaniu studentów na uniwersytecie jako przykład krytycznego stosunku do swoich źródeł – nawet jeśli chodzi o tak uznane i renomowane czasopisma, jak Nature.

-Jak możesz być tak pewien swojej krytyki, czy nie może być tak, że coś przeoczyłeś? pyta reporter.

„Przedstawiliśmy naszą krytykę, która przeszła recenzję i nadal jest aktualna.  Z drugiej strony potrzebuję mocnych kontrargumentów, które mogłyby obalić nasze argumenty. Innymi słowy, uważam, że to autorzy badania z 2008 roku powinni podnieść ciężar dowodu, a nie my” mówi Per Gundersen.

-W badaniu z 2008 roku dane pochodzą z tak zwanej metody strumieni wirowych, która w zaawansowany sposób mierzy wymianę CO2 w lesie, a nie z tradycyjnej metody biometrycznej, która mierzy wzrost drzew itp.  Dlaczego tradycyjna metoda miałaby być lepsza? pyta reporter.

„Nie twierdzę, że ta czy inna metoda jest lepsza.  Nie wydaje mi się jednak, aby metoda tradycyjna budziła zastrzeżenia w stosunku do dobrze znanych niepewności i słabości metody strumieni wirowych ”- mówi Per Gundersen.

Wyjaśnia, że ​​na podstawie wyniku magazynowania 1,6 tony węgla udokumentowano, że strumień wirowy ma problemy z tak zwanym wypełnianiem szczelin, co oznacza, że ​​liczba ta ma niepewność 0,5 tony pochodzącej z wyboru samej metody.

Ponadto inne badania wykazały, że metoda przeszacowuje o 1,1 – 1,7 tony w porównaniu z metodami biometrycznymi.  Mając te zastrzeżenia, zakres niepewności co do wyniku badania może zatem oznaczać wszystko, od magazynowania CO2 do rzeczywistej emisji CO2.

„Ponadto nie znamy żadnych zjawisk i procesów fizjologicznych, które mogłyby wspierać tak duże liczby które podaje metoda wirujących strumieni w starych lasach.  Wręcz przeciwnie, istnieje wiele zjawisk fizycznych, które przemawiają przeciwko temu ”- wyjaśnia Per Gundersen.

Zwraca on uwagę, że to również nie odpowiada pomiarom, jakie przeprowadzono w Danii, dotyczących nietkniętego lasu Suserup.  Las ten był nienaruszony przez około 100 lat i nie zaobserwowano w nim żadnych znaczących zmian w zasobach węgla w okresie ostatnich trzydziestu lat.

Czasopismo JA Aktuelt przedstawiło krytykę Sebastiaanowi Luyssaertowi, który ma za sobą długą międzynarodową karierę naukową, a obecnie jest badaczem na Vrije Universiteit w Amsterdamie na Wydziale Nauk o Ekosystemach.

Sebastiaan Luyssaert nie sądzi, aby w argumentach wysuwanych przez badaczy z IGN było wiele nowego.  Przyznaje, że warto przyjrzeć się bliżej niektórym argumentom ale mimo to nie zgadza się z ogólną krytyką.

Przede wszystkim zwraca uwagę, że badań z 2008 roku nie należy rozumieć w ten sposób iż stare, nietknięte lasy magazynują CO2 w nieskończoność.

„Nasze dane dotyczące magazynowania  CO2 są migawką z lat około 1990-2008 i nie należy ich rozumieć jako stwierdzenia, że ​​będzie on po prostu kontynuował przechowywanie CO2 dokładnie tego samego rodzaju przez następne 20, 100 lub 200 lat, lub że przechowywanie było  podobne jak w poprzednim okresie ” mówi.

Badanie z 2008 roku zostało wykorzystane jako argument w debacie, że stare lasy nadal magazynują CO2, a konkretnie 2,4 tony/ha/rok – czy to nieporozumienie? pyta reporter.

„Nigdy nie twierdziliśmy, że specyficzne magazynowanie 2,4 tony CO2 będzie trwać wiecznie.  Prawdopodobnie można to ekstrapolować na 10–20 lat do przodu, ale poza tym bardzo trudno jest cokolwiek o tym powiedzieć ”- mówi.

Sebastiaan Luyssaert podkreśla, że ​​odwrotnie, nie mamy dowodów na to, że stare lasy stają się całkowicie neutralne pod względem emisji CO2, tak jak to twierdzi naukowiec leśny Odum.

(Przyznam się że zaciekawiły mnie te słowa. Bo kto właściwie opracował teorię mówiącą że pochłanianie przez lasy CO2 spłaszcza się gdy osiągną wiek 100 lat? Kim był naukowiec leśny Odum? Per Gundersen umieszcza jego nazwisko w spisie publikacji pod swoją pracą i jest to Odum, E. P. (1969) The strategy of ecosystem development. Science 164, 262–270. DOI: 10.1126/science.164.3877.262. Eugene Pleasants Odum był pionierem nauk ekologicznych  https://pl.m.wikipedia.org/wiki/Eugene_Odum zwłaszcza ekologii zwierząt i m.in. wysunął pod koniec lat 60. hipotezę, że tempo wiązania i uwalniania dwutlenku węgla w starych lasach (tj. lasach starszych niż 150 lat) osiągnęło równowagę, czyniąc je neutralnymi z punktu widzenia bilansu węgla.  Chociaż uzyskano niewiele dowodów empirycznych na poparcie tej hipotezy, została ona jednak zaakceptowana przez zdecydowaną większość zarówno ekologów, jak i „nieekologów”.  W rezultacie stare lasy zostały zignorowane w protokole z Kioto. Pisze o tym Science Daily https://www.sciencedaily.com/releases/2008/09/080922175137.htm)

„Lasy nadal magazynują CO2 przez cały okres swojego życia, wbrew tezie że ​​już po 100 latach magazynowanie CO2 spłaszcza się.  Ale oczywiście lasy nie żyją wiecznie, więc kiedy młodsze drzewa przejmują miejsce starych lub kiedy płoną lasy, emitowany jest dwutlenek węgla” mówi Sebastiaan Luyssaert.

Wskazuje on że w badaniu z 2008 roku oszacowano maksymalnie 500–700 ton węgla jako maksymalną ilość, jaką można przechowywać w lesie, w zależności od rodzaju lasu i klimatu. (Tłumaczony artykuł mówi tylko o tej nieokreślonej bliżej liczbie 500-700 ton. Sądzę że w pracy Pera Gundersena i in. jest zawarte konkretne wyjaśnienie. TC).

W odniesieniu do obliczenia 2,4 tony zmagazynowanego węgla na/ha/rok, gdzie Per Gundersen i jego koledzy z badań znajdują tylko 1,6 ton/ha/rok trudno jest znaleźć wyjaśnienie.

„Nie wiem, dlaczego oni znaleźli 1,6 tony CO2, a ja znalazłem 2,4 tony CO2 w 2008 roku. Nie widziałem obliczeń Pera Gundersena i nie mam ich do dzisiaj dostępnych”- mówi Sebastiaan Luyssaert.

-Ale przecież są to te same liczby, które Per Gundersen i jego koledzy wykorzystali do obliczenia wskaźnika magazynowania, liczby które używałeś w 2008 roku? pyta reporter

„Tak, to ten sam zestaw danych, ale może to być spowodowane tym, że obliczyli go inaczej. Tego nie wiem ”- mówi Sebastiaan Luyssaert.

Nie lekceważy on faktu, że równie dobrze cyfra mogłaby 1,6 zamiast 2,4, ale podkreśla, że ​​obliczenia wiążą się z dużymi niepewnościami, więc nie jest dla niego zaskoczeniem, że ich obliczenia wypadły inaczej.

Sebastiaan Luyssaert nie zgadza się z krytyką dotycząca niepewności i odchylen w pomiarze strumienia C opartego na metodzie strumieni wiórowych.

„Dla mnie jest to wybieranie wiśni z tortu, metoda cherry picking (podkreślanie indywidualnych przypadków), kiedy oni odnoszą się do badań, które wykazują niepewność co do tej metody. Zdarzają się też przypadki odwrotne, co potwierdzają nawet większe recenzje, w których przyjrzano się wielu badaniom.  Nie sądzę więc, aby badania kopenhaskie malowały prawdziwy obraz ”- mówi Sebastian Luyssaert.

-Co powiesz na serię innych krytyk, które przedstawili badacze?  Czy mają znaczenie w Twoim spojrzeniu? pyta reporter.

„Zdaję sobie sprawę, że warto przyjrzeć się bliżej niektórej krytyce, mimo że są to stare argumenty, które znaliśmy już wcześniej” – mówi Sebastiaan Luyssaert.

Kolejnym punktem krytyki jest to, że do zmagazynowania tak dużej ilości CO2 potrzeba dużo azotu będącego składnikiem odżywczym.  Naukowcy z uniwersytetu w Kopenhadze zwracają uwagę, że do składowania CO2, tej ilości 2,4 tony/ha/rok potrzeba jeszcze do 50 kg azotu, co stwierdzono w badaniu z 2008 roku. Ale w większości przypadków dostępna była ilość tylko ok. 10 kg azotu.

„Zgadzam się, że jest to dobry argument, ale nie sądzę, aby był całkowicie kuloodporny.  Taka ilość nie jest również dostępna w młodych lasach, gdzie wszyscy zgadzamy się, że magazynują one dużo CO2” mówi Sebastiaan Luyssaert.

Ponadto uważa on że ​​inne czynniki potwierdzają jego argumentację.  Zmiana klimatu oznacza, że ​​ilość CO2 w atmosferze wzrasta, a to oznacza, że ​​lasy mogą magazynować więcej CO2.

„Zwiększony poziom CO2 w atmosferze może częściowo wyjaśniać nasze dane i chciałbym przyznać, że nie poświęciliśmy temu wystarczającej uwagi w badaniu z 2008 roku. Ale ogólnie uważam nadal że pomimo silnej krytyki, nasza praca utrzymuje dobry, naukowy poziom” mówi Sebastiaan Luyssaert.

Dołączam pełny tekst artykułu Pera Gundersena i in. w Nature.

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03266-z.epdf?sharing_token=I_5GK0EkCcRA5GkynV9h_9RgN0jAjWel9jnR3ZoTv0PPMrPTAoh0sQqj8cJMV9CEzTg-3xe0SRaTpPSGNZWz1tvNE9PNZk5irareTp99WeIbzudNn7ym4vGUvEuJb4jvRrzsM6Oclbh0BFQ1bO8-QT3B2TEkFhstcHGuXKkcQnM%3D

Zdjęcie: länsstyrelsen