1
Úloha lesu v globálním cyklu uhlíku a v
globálních klimatických zmenách

• JANA ALBRECHTOVÁ
• Univerzita Karlova v Praze

2
Atmosférický uhlík a teplota na Zemi
3
Záznamy CO2 a teploty z analýzy ledových vrtu v
Antarktickém ledu
4
Skleníkový efekt
http//www.greenpeace.org/international/photosvide
os/photos/greenhouse_effect
Oxid uhlicitý je hlavní skleníkový plyn
5
Oxid uhlicitý a teplota Zeme
2007 380 ppm
6
Oxid uhlicitý a teplota Zeme
2050 550 ppm
7
Oxid uhlicitý a teplota Zeme
Pokud nedojde k žádným zmenám 950 ppm
8
Globální zmeny v teplote Zeme za posledních 1000
let Oteplování Zeme v tomto století nemá obdobu v
posledních 1200 letech
Mann, M. E., R. S. Bailey, and M. K. Hughes,
1999 Geophysical Research Letters 26, 759.
9
1979
2003
NASA satelitní fotografie 3 úbytek ledu behem
jedné dekády
10
(http//www.nrdc.org/globalWarming/qthinice.asp)
NASA satelitní snímek 2003
11
Predpoved zmen v ploše arktického ledu
ZdrojCorell, R. W., 2004 Impacts of a warming
Arctic. Arctic Climate Impact Assessment
(www.acia.uaf.edu) Cambridge University Press
(www.cambridge.org).
12
Ohrožené oblasti pri vzestupu morské hladiny
Výška hladiny more nad soucasnou hladinou
http//www.globalwarmingart.com
13
Nebezpecí zatopení oblastí prí vzestupu morské
hladiny
Výška hladiny more nad soucasnou hladinou
http//www.globalwarmingart.com
14
Zdroj National Center for Atmospheric Research,
USA
15
Planeta se bude oteplovat následujících 50 let
nezávisle na soucasných politických rozhodnutích
Zdroj National Center for Atmospheric Research,
USA
16
Planeta se bude oteplovat následujících 50 let
nezávisle na soucasných politických rozhodnutích
Možné zmeny
Nutná adaptace
Zdroj National Center for Atmospheric Research,
USA
17
Závery

• Zmena klimatu je faktická a musíme neco udelat,
  aby se zabránilo nebezpecným zmenám zpusobeným
  cinností cloveka.
• Nápravná opatrení se projeví nejdríve za 50 let
  (Eugene S. Takle, Iowa USA), proto se musíme
  soustredit i na krátkodobá opatrení Cím déle
  budeme cekat, tím méne možností a šancí na úspech
  máme
• Regionální zmeny v dusledku oteplování budou
  složité a jsou špatne predvídatelné.

18
Atmosférický uhlík a lesy
19
Globální emise CO2
zmeny ve využívání pudy spalování fosilních
paliv
20
Mauna Loa mesícní záznamy koncentrace oxidu
uhlicitéhoKeelinguv záznam 1958 - 2007
Data jsou k dispozici The data URL for getting
monthly Mauna Loa data is http//scrippsco2.ucsd
.edu/data/in_situ_co2/monthly_mlo.csv Zdroj
C.D. Keeling and T.P. Whorf
21
Cistá primární produkce (fotosyntéza)
22
Biom Plocha zásoba ulhíku (Gt C) (106
km2) vegetace puda celkem pomerne (Gt/106
km2)_____________________________________________
__________________________________________________
_________________________________________________
Tropické lesy 17.6 212 216 428 24 Temperátní
lesy 10.4 59 100 159 15Boreální
lesy 13.7 88 471 559 41Tropické
savany 22.5 66 264 330 15 Temperátní
pastviny 12.5 9 295 304 24Poušte/polopoušte 45.
5 8 191 199 4Tundra 9.5 6 121 127 13Mokrad
y 3.5 15 225 240 69Zemedelské
ekosystémy 16.0 3 128 131 8CELKEM 151.2 466 201
1 2477 16 Source I.P.C.C.
23
Boreální lesy

• Pokrývají méne než 15 celkového povrchu pevnin
• Obsahují 30 celkového uhlíku v pevninských
  ekosystémech

24
Tropické lesy

• Tropické lesy 70 svetové biodiverzity
• 13.7 - 15.5 milionu hektaru rocne je ztraceno v
  dusledku tropického odlesnování
• 175 tun uhlíku na hektar je vypušteno do
  atmosféry v dusledku odlesnování tropických lesu

25
Zmena klimatu a biodiversity

• Klimatické rozšírení druhu se bude posouvat
  smerem k pólum a vyšším nadmorským výškám
• Mnoho druhu nyní ohrožených vymre
• Nekteré ekosystémy jsou obzvlášte citlivé ke
  zmenám klimatu
• Pro daný ekosystém mají vetší šanci na adaptaci
  se spolecenství s vetší biodiverzitou než se
  sníženou biodiverzitou

26
Úbytek druhu ptáku v lesních oblastech
Zdroj Millennium Ecosystem Assessment
27
Tree Physiology Behind Forest Role in Global
Climate Change
28
Globální cyklus uhlíku Role rostlin
Základní otázka
Co potrebují rostliny k rustu?
FOTOSYNTÉZA
6 CO2 12 H2O ---SVETLO chlorofyl ---gt C6H12O6
6 O2 6 H2O
29
Výmena plynu                                                 

CO2
O2
http//www.gp.com/EducationalinNature/water/treewa
ter.html
30
                                                 Výmena plynu Behem fotosyntézy spotrebovává strom CO2 z atmosféry a produkuje kyslík. Kyslík a voda se pak vyparují z listu behem procesu zvaného evapotranspirace.

http//www.gp.com/EducationalinNature/water/treewa
ter.html
31
Kolik vody projde stromem? Zdravý strom vysoký 30 metru má približne 200 000 listu. Takhle velký strom muže vstrebat 55 000 litru vody z pudy a vypustit je do vzduchu evapotranspirací behem jediné vegetacní sezóny!

http//www.gp.com/EducationalinNature/water/treewa
ter.html
32
Energetická bilance evapotranspirace lesa
Jeden velký strom muže vypustit do atmosféry až
400 litru vody denne! Ochlazovací úcinek jednoho
stromu Evaporace - 1 L vody. energie 0.7 kWh
- 400 L 400 x 0.7280 kWh To znamená
Ochlazovací kapacita stromu behem 12 hodinového
dne odpovídá 280/1223 kW
Kapacita 460 chladnicek (s príkonem 50 W)
Kapacita 10 klimatizacních zarízení
33
The New England Regional Assessment
Available On-Line at http//www.necci.sr.unh.edu/
34
Rocní zmeny teploty regionální vážený prumer
0.74 F

• Od roku 1895
• V New Hampshire je patrné více než dvojnásobný
  rozdíl (oteplení) oproti regionálnímu prumeru
  (0.92o C), zatímco v sousedním Maine došlo k
  poklesu zmeny teploty (-0.21o C).

Available On-Line at http//www.necci.sr.unh.edu/
35
Úloha lesních ekosytému v globálním cyklu uhlíku
36
Globální cyklus uhlíku Role rostlin
37
Global Carbon Cycle Role of Plants
Jak mnoho uhlíku je uloženo v lesních
ekosystémech?

• Lesy obsahují okolo 50 celkového uhlíku na
  pevninách (1 150 gT)
• Okolo ½ z toho stromy
• Boreální lesy jsou nejvetším zásobníkem uhlíku

38
Kde všude je uhlík uložen v lese?
Biomasa stromu na prodej
Opad odmurelé biomasy
Pudní organická vrstva
Rostliny v podrostu
Puda do hloubky 1 m (mikroorganismy, pudní biota,
organická hmota)
Stromy (vcetne korenu, mykorhizy a odumrelé
biomasy
Zdroj Will Price, Pinchot Institute for
Conservation, www.pinchot.org
39
Jak hospodarení s lesem muže ovlivnit emise a
globální kolobeh uhlíku ?
Global Carbon Cycle Role of Plants

• Velký potenciál - Odlesnování a kácení 25
  celkových emisí CO2
• Zlepšení v hospodarení lesa muže prinést až 170
  mT uhlíku /rok v roce 2010 (IPCC) (okolo 3
  celkových emisí CO2)
• Zmena existujících prirozených lesu na lesy
  obhospodarované muže vyústiti ve významné ztráty
  v ukládání uhlíku a ztráty biodiverzity.

40
Jak muže lesní hospodárství ovlivnit koncetraci
uhlíku v atmosfére?
Global Carbon Cycle Role of Plants

• údržba a obnova lesa
• zalesnování
• Zamezit mýcení lesu
• Úcinné lesní hospodárství
• Produkty z lesa

41
Príležitost pro lesy

• Prímé snížen emisí
• Omezení odlesnování, ochrana lesu pred premenou v
  jiné využití krajiny
• Omezení poškozování lesu lidskou cinností
• Zpomalení/zastavení degradace zemedelské pudy
  (napr. prechod k bio zemedelství)

42
Príležitost pro lesy

• Neprímé snížení emisí CO2 pomocí jeho
  vychytávání
• Obnova prirozených lesu v odlesnených nebo
  poškožených oblastech (napr. biologické koridory)
  
• Rozvoj agro-lesnických aktivit a pestování
  puvodních druhu stromu
• Zdokonalení lesního hospodárství (napr. delší
  skliznové cykly)

43
Závery

• Lesy predstavují témer 25 problému globálních
  zmen klimatu a musí být soucástí rešení
• Se správnými opatreními a akcemi zvýšíme
  uložení uhlíku i biodiverzitu
• Cetné pozitivní dusledky techto opatrení v
  hospodarení s lesem