Kus dřeva z tajgy může změnit osud klimatu Země. Vědci přicházejí s nečekaným návrhem trvalého ukládání uhlíku v Arktidě

V době, kdy se globální klimatická politika stále zřetelněji dostává na hranici svých možností, přichází vědecká studie publikovaná v časopise npj Climate Action s konceptem, který je současně radikální i překvapivě prostý. Vychází z fyzikálních a biogeochemických procesů, které na Zemi probíhají po tisíce let, a ukazuje, že masivní ukládání dřeva z boreálních lesů do chladných a kyslíkově chudých hlubin Arktického oceánu by mohlo představovat dlouhodobě stabilní způsob, jak odstranit významné množství oxidu uhličitého z atmosféry. Autoři studie pracují s odhadem potenciálu ukládání uhlíku v řádu stovek milionů tun až přibližně jedné gigatuny CO₂ ročně.

Studie nepracuje s hypotetickými technologiemi budoucnosti, ale s materiálem, který již dnes existuje v obrovských objemech, a s prostředím, kde se rozklad uhlíku přirozeně zpomaluje na časových škálách tisíců let. Autoři současně upozorňují, že navrhovaný přístup nevychází ze spekulací, ale z reálně pozorovaných procesů a dat, která známe jak z historických záznamů, tak ze současných přírodních systémů. Opírají se o empirická pozorování ukládání organické hmoty v arktických sedimentech, o dlouhodobé analýzy říčních toků i o nálezy subfosilního dřeva.

Autoři studie vycházejí ze základního poznatku klimatické vědy, podle něhož samotné snižování emisí skleníkových plynů nestačí k naplnění cílů Pařížské dohody. I při rychlém útlumu spalování fosilních paliv zůstává v atmosféře přebytek oxidu uhličitého, který je nutné aktivně odstranit. Tento přístup je známý jako odstraňování oxidu uhličitého z atmosféry neboli carbon dioxide removal (CDR), což znamená cílené procesy, které uhlík trvale přesouvají z atmosféry do stabilních rezervoárů. Podle souhrnných scénářů Mezivládního panelu pro změnu klimatu (IPCC) bude do poloviny století nutné každoročně odstranit přibližně 5–10 gigatun oxidu uhličitého, aby bylo možné udržet globální oteplení pod hranicí dvou stupňů Celsia. Studie připomíná, že při současných globálních emisích přesahujících 40 gigatun CO₂ ročně představuje tato hodnota zásah do uhlíkového cyklu v měřítku, které nemá historickou obdobu v lidských dějinách.

Studie upozorňuje, že boreální lesy severní polokoule (rozsáhlé jehličnany a smíšené lesy rozprostírající se od severní Kanady přes Skandinávii až po Sibiř) představují jeden z největších pozemských zásobníků uhlíku. Celkové zásoby uhlíku v těchto ekosystémech jsou odhadovány na přibližně 900 až 1 200 gigatun uhlíku, přičemž méně než 40 % je vázáno v živé biomase stromů a zbytek je uložen v mrtvém dřevě, lesní půdě a permafrostu, tedy v trvale zmrzlé půdě. Jen samotný půdní uhlík v boreálních a arktických oblastech představuje zhruba 400–500 gigatun uhlíku, což výrazně převyšuje roční antropogenní emise oxidu uhličitého. Oteplování klimatu tento systém destabilizuje. Růst stromů se v některých oblastech zrychluje, ale současně dochází k častějším požárům, erozi říčních břehů a tání permafrostu, což vede k uvolňování velkého množství organického uhlíku do vodních toků. Autoři upozorňují, že desítky milionů tun uhlíku ročně jsou tímto způsobem mobilizovány a část tohoto uhlíku je dnes považována za nevyhnutelnou ztrátu, protože končí během desetiletí zpět v atmosféře.

Velké arktické řeky jako Lena, Ob nebo Jenisej každoročně transportují miliony tun organické hmoty z vnitrozemí do Arktického oceánu. Souhrnné odhady hovoří o 30–50 milionech tun organického uhlíku ročně, a to ve formě rozpuštěné i pevné frakce. Součástí tohoto toku je i dřevo, které se do řek dostává v důsledku přirozeného odumírání stromů, sesuvů půdy a podmáčení kořenových systémů. Říční systémy odvádějící vodu z boreálních oblastí se podílejí přibližně 11 % na celkovém globálním povrchovém odtoku do oceánů, což z nich činí klíčový transportní mechanismus uhlíku v globálním měřítku. Studie ukazuje, že množství tohoto dřeva v posledních desetiletích vzrůstá, a to v přímé souvislosti s klimatickou změnou. Současně dochází k úbytku mořského ledu, přičemž letní rozsah arktického mořského ledu se od roku 1980 snížil o více než 40 %, což prodlužuje období, během něhož je dřevo unášeno dále od pobřeží a má větší šanci klesnout do hlubších částí oceánu. Ztráta letního mořského ledu tedy zvyšuje pravděpodobnost, že dřevo nebude zachyceno v pobřežních zónách, ale skončí v hlubokomořských sedimentech.

Klíčovým argumentem studie je stabilita dřeva v prostředí arktického oceánského dna. V hlubokých vodách, typicky v hloubkách 1 000 až 2 500 metrů, panují trvale nízké teploty v rozmezí −1 až +1 °C a velmi omezená dostupnost kyslíku. Takové prostředí se označuje jako anoxické podmínky. V těchto podmínkách se dramaticky zpomaluje mikrobiální rozklad organické hmoty, protože většina rozkladných procesů je energeticky závislá na kyslíku. Autoři studie odkazují na nálezy subfosilního dřeva, tedy dřeva, které není zkamenělé, ale bylo po tisíce let konzervováno v sedimentech. Analýzy ukazují, že i po 2 000–3 000 letech si takové dřevo uchovává 70–90 % původního uhlíku ve formě celulózy a ligninu. V některých případech studie uvádí zachování strukturální integrity dřeva po dobu až 8 000 let, což odpovídá stabilitě srovnatelné s geologickým ukládáním uhlíku.

Na základě těchto poznatků studie modeluje scénáře, v nichž by byl tok dřeva do arktických hlubin cíleně podporován. Nejde přitom o kácení zdravých lesů, ale o využití dřeva, které by jinak v relativně krátkém čase, typicky během několika desetiletí, podlehlo rozkladu a uvolnilo uhlík zpět do atmosféry. Modely naznačují, že při relativně konzervativních předpokladech by bylo možné dlouhodobě uložit uhlík odpovídající přibližně 0,5–1,0 gigatuny oxidu uhličitého ročně. To představuje zhruba 5–15 % objemu, který je podle klimatických scénářů nutné každoročně odstranit z atmosféry v druhé polovině století. Autoři zdůrazňují, že i objemy v řádu stovek milionů tun CO₂ ročně mohou při zajištění stability po tisíciletí významně přispět ke stabilizaci klimatu.

Důležitým aspektem studie je hodnocení rizika zpětných emisí. Autoři se zabývají otázkou, zda by rozklad dřeva nemohl vést k produkci metanu. Analýza však ukazuje, že v hlubokých arktických sedimentech je pravděpodobnost významné produkce metanu nízká. Potenciální metan by byl z velké části oxidován v sedimentární vrstvě, a proto by i při konzervativních předpokladech zůstala čistá uhlíková bilance jednoznačně negativní, tedy ve prospěch odstranění uhlíku z atmosféry.

Studie se nevyhýbá ani environmentálním a sociálním souvislostem. Upozorňuje, že jakýkoli zásah do toku organické hmoty v arktických oblastech musí být pečlivě hodnocen z hlediska dopadů na místní ekosystémy, rybí populace a pobřežní procesy. Zároveň zdůrazňuje nutnost respektovat práva domorodých komunit, jejichž život je na těchto ekosystémech závislý. Autoři výslovně uvádějí, že koncept nelze chápat jako technokratické řešení, ale jako součást širšího rámce klimatické politiky, který kombinuje ochranu přírody, snižování emisí a cílené ukládání uhlíku. Zásadní roli zde hraje transparentní správa území a mezinárodní spolupráce arktických států.

Zásadním závěrem studie je tvrzení, že přírodní materiály mohou při správném využití sloužit jako vysoce stabilní uhlíkové rezervoáry, pokud jsou umístěny do prostředí, kde jsou rozkladné procesy extrémně zpomalené. Dřevo z boreálních lesů, ukládané do chladných a kyslíkově chudých hlubin Arktického oceánu, splňuje tyto podmínky v míře, která je časově srovnatelná s geologickými metodami ukládání uhlíku. Autoři přitom zdůrazňují, že tento přístup není náhradou za dekarbonizaci energetiky a průmyslu, ale potenciálně významným doplňkem.

Jednoduše řečeno, myšlenka je taková, že dřevo ze severních lesů může fungovat jako velmi dlouhodobý „trezor“ na uhlík, pokud skončí na správném místě. Stromy během svého růstu odebírají z atmosféry oxid uhličitý a ukládají ho do dřeva. Problém je, že když strom odumře a rozloží se na souši, většina tohoto uhlíku se během několika let až desetiletí vrátí zpět do ovzduší. Vědci si proto kladou otázku, zda existuje způsob, jak tento přirozený proces zpomalit natolik, aby uhlík zůstal mimo atmosféru po velmi dlouhou dobu.

Studie ukazuje, že takovým místem mohou být hluboké části Arktického oceánu. Do arktických řek se už dnes dostává velké množství dřeva ze severních lesů, a to přirozenou cestou v důsledku stárnutí stromů, eroze půdy a tání trvale zmrzlé půdy. Část tohoto dřeva je řekami odnášena do moře. Pokud se dostane do hlubokých, studených a kyslíkově chudých oblastí oceánského dna, rozkládá se extrémně pomalu. Časová škála rozkladu se zde pohybuje v řádu tisíců let, a uhlík, který dřevo obsahuje, se tak po velmi dlouhou dobu nevrací do atmosféry.

Otvírá se tak otázka, zda část řešení klimatické krize neleží v promyšleném využití procesů, které Země sama dlouhodobě používá k regulaci uhlíkového cyklu. V době, kdy se hledají realistické cesty k dosažení klimatické neutrality, představuje tento koncept příklad toho, jak může kombinace ekologického porozumění, datově podloženého modelování a dlouhodobé perspektivy přinést řešení, která nejsou založena na technologickém optimismu, ale na fyzikální a biologické stabilitě planetárních systémů. Právě tato stabilita v řádu tisíců let činí z navrženého přístupu jeden z nejzajímavějších příspěvků k současné debatě o odstraňování uhlíku z atmosféry.

Navržený koncept ukládání dřeva z boreálních lesů do hlubokých arktických sedimentů je na první pohled vzdálený české realitě, přesto má pro Českou republiku významnou vypovídací hodnotu. Nejde totiž o to, zda by bylo možné podobný přístup technicky realizovat ve střední Evropě, ale o způsob uvažování, který studie přináší do debaty o klimatické politice. Zásadním poselstvím je důraz na dlouhodobou stabilitu uhlíku a na skutečnost, že klíčovým problémem není pouze množství emisí, ale také to, kde a na jak dlouho uhlík v systému zůstává. Právě tento pohled v české debatě často chybí.

V českém kontextu se klimatická politika dosud soustředí především na snižování emisí v energetice, průmyslu a dopravě, zatímco otázka dlouhodobých uhlíkových rezervoárů zůstává spíše okrajová. Studie ukazuje, že uhlík vázaný v biomase má hodnotu pouze tehdy, pokud je jeho návrat do atmosféry skutečně oddálen na velmi dlouhou dobu. To má přímé důsledky pro způsob, jakým Česká republika nakládá s dřevem a dalšími biogenními materiály. Energetické využívání dřevní biomasy, které je často prezentováno jako klimaticky neutrální řešení, se v tomto světle jeví spíše jako zrychlení uhlíkového cyklu než jako přínos k dlouhodobé stabilizaci klimatu.

Studie nepřímo vybízí k tomu, aby bylo dřevo vnímáno nejen jako surovina nebo palivo, ale především jako nositel uhlíku, jehož osud je možné aktivně řídit. Pro Českou republiku to znamená posílení důrazu na takové formy využití dřeva, které maximalizují dobu jeho existence v materiálové podobě a minimalizují jeho rychlý rozklad nebo spalování. Podobně se otevírá otázka nakládání s biologicky rozložitelnými odpady a dřevními zbytky z lesnictví, stavebnictví a údržby krajiny, kde dnes převládají postupy vedoucí k relativně rychlému návratu uhlíku do atmosféry.