جنگل‌ها مدت‌هاست به‌عنوان عامل مهم جمع‌آوری‌کننده‌ی آلودگی‌های کربنی به حساب می‌آیند و حدود یک‌چهارم آلودگی‌های کربن دی اکسیدی را که در سرتاسر جهان توسط انسان‌ها ایجاد می‌شود، مصرف می‌کنند. اما در نتیجه‌ی دهه‌ها فرونشانی آتش، افزایش دما و خشکسالی، خطر آتش‌سوزی جنگل افزایش یافته‌است و بسیاری از جنگل‌ها از جمله جنگل‌های کالیفرنیا را از مکان‌های جذب کربن به منابع تولید کربن مبدل کرده است. مطالعه‌ای که در دانشگاه کالیفرنیا انجام شده‌است، نشان می‌دهد که در قرن ۲۱، علفزارها و مراتع نسبت به جنگل‌ها، محل‌های مناسب‌تری برای گرفتن کربن هستند.

این مطالعه نشان می‌دهد که این نقش باید در تجارت مبتنی بر استراتژی تبادل نشر محدود (cap and trade) برای کاهش ۴۰ درصدی گازهای گلخانه‌ای کالیفرنیا نسبت به سال ۱۹۹۰، در نظر گرفته شود.سیستم تبادل نشر محدود یک اصطلاح رایج در برنامه‌های نظارتی دولتی است که برای محدود کردن یا در پوش گذاشتن سطح کلی یک ماده‌ی شیمیایی که محصول فرعی فعالیت‌های تجاری خصوصی است، تعریف می‌‌شود. هدف این سیستم ایجاد قیمت تجاری برای انتشارات یا آلودگی‌هایی است که قبلا وجود نداشته و بیان‌کننده‌ی منافع منفی است. یافته‌های این پژوهش که در ژورنال Environmental Research Letters منتشر شده است، حاکی از امکان انجام تلاش‌هایی در کل جهان برای کاهش کربن بویژه در مناطق نیمه‌خشک است که حدود ۴۰ درصد زمین را تشکیل می‌دهند.

پاولوک داس می‌گوید:

شبیه‌سازی‌های ما نشان می‌دهد که علفزارها نسبت به جنگل‌ها کربن بیشتری ذخیره می‌کنند؛ زیرا کمتر تحت تاثیر خشکسالی و آتش‌سوزی‌های طبیعی قرار می‌گیرند.

عقب‌نشینی یا گسترش علفزار (A) و جنگل (B) در پاسخ به تغییرات اقلیمی قرن ۲۱. رنگ آبی نشان‌دهنده‌ی گسترش است و قرمز عقب‌نشینی را نشان می‌دهد. در تمام سناریوهای اقلیمی آینده به جز سناریوی مربوط به کاهش شدید انتشارات گازی، جنگلها عقب‌نشینی خواهند داشت

علفزارها بیشتر کربن خود را در زیر زمین ذخیره می‌کنند؛ ولی جنگل‌ها عمدتا آن را در توده‌ی زیستی چوبی و برگ‌های درختان ذخیره می‌کنند. زمانی که آتش‌سوزی طبیعی موجب می‌شود درختان شعله‌ور شوند، کربنی که قبلا ذخیره کرده بودند، آزاد شده و به اتمسفر باز می‌گردد. اگرچه زمانی که در علفزارها آتش‌سوزی رخ می‌دهد، کربن تثبیت‌شده‌ی زیر زمینی در ریشه‌ها و خاک خواهند ماند و می‌توان گفت اینها با تغییرات اقلیمی سازگارترند. هولتون نویسنده‌ی همکار مقاله گفت:

در یک اقلیم پایدار، درختان نسبت به علفزارها کربن بیشتری ذخیره می‌کنند. ولی در شرایط آسیب‌پذیر، افزایش گرما و خشکسالی، بخشی از مناطق ذخیره‌کننده‌ی کربن روی زمین از بین خواهند رفت. کالیفرنیا در خط مقدم تغییرات شدید آب‌و‌هوایی قرار دارد که در حال اتفاق افتادن برای کل جهان است. ما واقعا باید در مورد آسیب‌پذیری اکوسیستم کربنی تفکر کنیم و از این اطلاعات برای کاهش ریسک سرمایه‌گذاری کربن و استراتژی‌های حفاظتی در قرن ۲۱ استفاده کنیم.

در این مطالعه شبیه‌سازی‌ها بر اساس چهار سناریوی مختلف انجام شد:

• انتشارات کربن جهانی به میزان زیادی متوقف شود و منجر به گرمای ۱/۷ درجه سانتی‌گرادی زمین تا سال ۲۱۰۰ شود.
• تجارت به روال معمول، که در آن انتشارات کربنی با نرخ کنونی زیاد می‌شود و منجر به افزایش دمای ۴/۸ درجه‌ی سانتیگرادی تا سال ۲۱۰۰ خواهد شد.
• فواصل خشکسالی دورهای مشابه الگوی آب‌و‌هوایی لانینا/النینو
• خشکسالی عظیم که ممکن است برای یک قرن و بیشتر نیز ادامه پیدا کند

تنها سناریویی که در آن درختان نقش ذخیره‌‌کننده‌ی کربن مطمئن‌تری نسبت به علفزارها داشتند، سناریوی اول بود؛ که برای رسیدن به آن باید روند کاهش گازهای گلخانه‌ای از آن چه حتی در توافق نامه‌ی پاریس نیز قید شده‌است، شدیدتر باشد. مسیر کنونی انتشارات کربن جهانی نشان می‌دهد که علفزارها منبع قابل اطمینان‌تری برای گرفتن کربن هستند. علفزارها حتی در دوره‌های خشکسالی شدید شبیه‌سازی‌شده نیز مقداری کربن ذخیره می‌کردند.

نتایج این مدل می‌تواند به طراحی گزینه‌های هوشمند اقلیمی برای حفظ نگهدارنده‌های طبیعی کربن در مکان‌هایی همچون کالیفرنیا کمک کند. صاحبان مزارع بزرگ در حال استفاده از روش‌های مدیریتی نوین برای بهبود ذخیره‌ی کربن هستند که این خود موجب افزایش توانایی مراتع و علفزارها برای ذخیره‌ی کربن در آینده خواهد شد.

درختان هنوز هم حیاتی هستند

موضوع این مطالعه، جایگزینی جنگل با علفزار یا انکار ارزش‌های دیگر درختان نیست؛ بلکه نشان‌دهنده‌ی این است که از منظر سیستم تبادل نشر محدود، حفاظت از علفزارها و تشویق عملیات مرتعداری با هدف ایجاد نرخ مطمئنی در جذب کربن، به رسیدن به اهداف کاهش انتشارات گازهای گلخانه‌ای کمک می‌کند. در مورد جنگل‌ها هم تدوین استراتژی‌هایی برای کاهش آتش‌سوزی‌های جدی و کاشت درختان مقاوم به خشکی، می‌تواند موجب کاهش میزان آزاد شدن کربن ذخیره‌شده، شود. البته در این مطالعه، مدل‌های استراتژیک مدیریت جنگل به‌منظور کاهش خطرات آتش‌سوزی لحاظ نشده است. بر اساس گزارش‌های منتشرشده، از سال ۲۰۱۰ حدود ۱۳۰ میلیون درخت در جنگل‌های کالیفرنیا بر اثر تراکم انبوه درختان همراه با تغییرات اقلیمی، خشکسالی و حمله‌ی آفات از بین رفته است. هشت مورد از ۲۰ آتش‌سوزی‌های بزرگ، در چهار سال اخیر رخ داده است و پنج مورد از بزرگ‌ترین فصول آتش‌سوزی، همه از سال ۲۰۰۶ به بعد اتفاق افتاده‌اند.

هولتون گفت:

درختان و جنگل‌ها گنجینه‌های ملی و یک ضرورت زیست‌محیطی هستند. اما زمانی که شما فرض می‌کنید آنها نگهدارنده‌های کربن هستند و آنها را به‌عنوان گزینه‌های کاهشی آلودگی محسوب می‌کنید؛ در حالی‌که عملا این طور نیست، میزان کاهش انتشارات گازی طبق آن چیزی که ما انتظار داریم، نخواهد بود.