Viazanosť uhlíka lesnými ekosystémami

Dátum poslednej aktualizácie:20.12.2023

Téma

Lesné hospodárstvo

Značky

Les Zmena klímy

Definícia indikátora

Indikátor hodnotí tú časť kolobehu uhlíka v lesoch, ktorá súvisí s jeho záchytmi a sekvestráciou (viazaním). Pozostáva teda z dvoch subindikátorov, ktoré popisujú zásoby uhlíka v lesnej biomase a pôde a záchyty CO2 lesnými ekosystémami.
 

Jednotka indikátora

mil.t, Gg, %

Metadáta

Definície súvisiace s indikátorom:

  • Pod sekvestráciou uhlíka rozumieme transfer CO2 alebo ďalších foriem C z atmosféry do iných, dlhodobo aktívnych rezervoárov, akými sú moria a oceány, pôda, geologické útvary a biota (v rámci lesných ekosystémov ide o ich nadzemné časti - stromy, bylinný kryt, nadložný humus) a podzemné časti - korene, humus v pôde), s cieľom znížiť alebo zabrzdiť rýchlosť zvyšovania obsahu CO2 v atmosfére, ktorý spolu s ostatnými skleníkovými plynmi ovplyvňuje procesy globálneho otepľovania a klimatické zmeny na Zemi (Lal, 2008).
  • Sekvestrácia uhlíka do pôdy je uloženie viazaného uhlíka do pôdy na dobu pohybujúcu sa v rozmedzí desiatok až stoviek rokov v stabilnej, pevnej forme ako humusové látky a organo-minerálne komplexy, a to priamou alebo nepriamou fixáciou atmosférického CO2.

 

Metodika:

Indikátor pozostáva z dvoch subindikátorov, ktoré súvisia s kolobehom uhlíka v lesoch:
  • zásoby uhlíka v lesnej biomase a pôde (sekvestrácia - viazanie, fixácia uhlíka) a
  • záchyty CO2 lesnými ekosystémami s jeho záchytmi

Fixácia uhlíka v lesných ekosystémoch SR sa stanovuje na základe bilancie uhlíka:
  • v živej biomase
- v nadzemnej časti lesa (stromy, bylinný kryt, nadložný humus) a
- podzemnej časti lesa (korene, humus v pôde),
  • v odumretej biomase (mŕtve drevo, humus) a
  • v pôde (pôdny uhlík)
vrátane zhodnotenia ťažby dreva a lesných požiarov.

Odborným garantom pre definovanie metodík stanovenia emisií skleníkových plynov (vrátane CO2) je IPCC (Medzinárodný panel pre zmenu klímy) založený v roku 1988 WMO (Svetová meteorologická organizácia) a UNEP (OSN program pre životné prostredie). Poslaním IPCC je hodnotiť vedecké, technické a socio-ekonomické informácie relevantné z pohľadu dopadov na zmenu klímy, spracovať a publikovať návody a príručky o metodikách inventarizácie emisií skleníkových plynov určené pre národných expertov.

 

Zdroj dát:

NLC, SHMÚ

 

Súvisiace indikátory:

Odkazy k problematike:

 

Väzba indikátora k rozvojovým dokumentom a cieľom

 
6.5 Predchádzať a zmierňovať dopady zmeny klímy pomocou ochrany ekosystémov a ich služieb  
Dôležitosť ochrany ekosystémov a ich služieb pre oblasť zmeny klímy zdôrazňujú mnohé medzinárodné dokumenty OSN a EÚ, vrátane Parížskej dohody. Udržateľné riešenia prospievajú nielen pri ukladaní uhlíka a zadržiavaní vody, ale aj pri ochrane a obnove ekosystémov, obnove krajiny, prietokoch vodných tokov, pri prepájaní fragmentovaných ekosystémov a predstavujú príležitosť pre zlepšenie životnej úrovne a zdravia obyvateľov. Poľnohospodárstvo, lesné hospodárstvo, podnikateľský sektor ako aj zdravotníctvo a územný rozvoj ostávajú kľúčovými sektormi.

 

Národný lesnícky program (NLP) (2007)

Strategický cieľ 2: Zlepšovanie a ochrana životného prostredia
Priorita 4: Zmierňovať dosahy zmeny klímy a podporovať prispôsobovanie lesov účinkom klimatickej zmeny
Rámcové ciele v priorite 4: Zvyšovanie zásob uhlíka v lesných ekosystémoch prostredníctvom realizácie lesníckych opatrení (zachovanie, nahradenie uhlíka).

 

Strategický cieľ 2 / Priorita 4 / Rámcový cieľ (11):
  • Opatrenie: Realizovať lesnícke opatrenia na viazanie uhlíka úpravou drevinového zloženia, porastovej štruktúry, ochranou a obnovou genofondu lesných drevín a premenu máloproduktívnych  a ekologicky nestabilných lesov.
  • Opatrenie: Zabezpečiť medzinárodnú spoluprácu v rámci existujúcich systémov a v spolupráci s príslušnými organizáciami pri meraní, sledovaní a podávaní správ o stave a zmenách zásob uhlíka v lesných ekosystémech.

 

Kľúčová otázka

Aký je podiel lesov na uhlíkovom cykle?

Kľúčové zistenia

  • Lesy sa významným spôsobom podieľajú na sekvestrácii uhlíka. Táto ich funkcia prispieva k znižovaniu emisií skleníkových plynov, najmä oxidu uhličitého (CO2), nakoľko uhlík je na dlhý čas viazaný v lesnej biomase, pôde a v produktoch z dreva.
  • Dlhodobo dochádzalo k postupnému zvyšovaniu zásob uhlíka v lesných ekosystémoch až do roku 2021, ako dôsledok rozširovania zalesnenej plochy a hlavne zvyšovania hektárových zásob drevnej hmoty.
  • V roku 2022 dosiahla zásoba uhlíka viazaného v lesoch 507,1 mil. ton, čo predstavuje jej medziročný pokles o 1,8 mil. ton (oproti roku 2021) a súvisí čo s vývojom zásob dreva v lesoch.
  • Oproti roku 2005 to predstavuje nárast o 6,1 % a strednodobo (od roku 2015) o 0,8 %.
  • Najväčšie množstvá uhlíka sa viažu v pôde (53,3 %) a v nadzemnej stromovej biomase (32,4 %), ktorej zásoba sa v porovnaní s rokom 2005 zvýšila o 21,2 mil. ton (14,8 %).
  • Podiel lesného hospodárstva na tvorbe CO2 je zanedbateľný. Naopak, lesné porasty sa v značnej miere podieľajú na jeho záchytoch, pričom jeho množstvo je pomerne variabilné a v roku 2021 činil záchyt CO2 lesnými ekosystémami 6 300,31 Gg CO2 ekvivalentu.

 

Zmena od roku 2005 Zmena od roku 2015 Posledná medziročná zmena
Pozitivny trend Pozitivny trend emo_neutral
Zásoba uhlíka viazaného v lesoch kontinuálne vzrástla, rovnako aj záchyty CO2 lesnými ekosystémami, resp. sú variabilné. Zásoba uhlíka viazaného v lesoch mierne vzrástla, rovnako aj záchyty CO2 lesnými ekosystémami. Zásoba uhlíka viazaného v lesoch mierne poklesla, rovnako aj záchyty CO2 lesnými ekosystémami.

Sumárne zhodnotenie



 

Podrobné zhodnotenie

Procesom fotosyntézy rastliny pohlcujú atmosférický CO2 a uhlík v ňom obsiahnutý ukladajú vo svojich telách. Po odumretí rastlín sa znovu uvoľňuje do atmosféry, no časť z tohto uhlíka však vo forme nadložného humusu a korunového opadu ostáva relatívne dlho viazaná v ekosystéme. Množstvo uhlíka, ktoré sú jednotlivé ekosystémy schopné viazať, je však rôzne.

 

Zásoby uhlíka

Z prírodných ekosystémov patria lesné ekosystémy k najvýznamnejším článkom v kolobehu uhlíka. Lesy sú schopné vďaka veľkému objemu drevnej biomasy dlhodobo akumulovať veľké objemy uhlíka, čím znižujú obsah CO2 v atmosfére. Uhlík môže byť dlhodobo skladovaný v lesnej biomase a v lesnej pôde (v pôdnom humuse). Fixácia uhlíka v lesných ekosystémoch SR sa stanovuje na základe bilancie uhlíka v nadzemnej (stromy, bylinný kryt, nadložný humus) a podzemnej (korene, humus v pôde) časti lesa, vrátane zhodnotenia ťažby dreva a lesných požiarov. Význam má však aj životnosť výrobkov z dreva. Výrobky z najcennejších sortimentov viažu uhlík mnoho desiatok rokov, pričom v prípade využívania biomasy na energetické účely sa uhlík z dreva dostáva do atmosféry krátko po ťažbe.

Pre zásobu uloženého uhlíka sú dôležité najmä staršie lesy s najvyšším akumulovaným množstvom uhlíka na hektár. Ukladanie nového uhlíka z atmosféry prostredníctvom prírastku najlepšie zabezpečujú dreviny a porasty s rýchlym rastom, teda mladšie porasty a plantáže. Vývoj zásoby a záchytu uhlíka v jednotlivých porastoch významne ovplyvňuje spôsob obhospodarovania lesov (holorubný, podrastový, výberkový, bez zásahu). Neobhospodarované lesy (pralesy) sú z hľadiska dlhodobej bilancie uhlíka konštantné, čiže akumulujú práve toľko uhlíka, koľko prirodzeným procesom odumierania a rozkladu uvoľnia. Absentuje v nich kategória uhlíka vo výrobkoch z vyťaženého dreva.

Lesy mierneho pásma majú značný potenciál viazania CO2. Ich biomasa predstavuje síce len 2/3 úrovne tropických lesov, no je možné pri nich predpokladať podstatne väčšiu fixáciu v pôdnej zložke. Zásoby uhlíka v pôdnom humuse lesov sú vyššie ako v biomase a v SR predstavujú zásobu okolo 271 megaton (mil. t). Lesné pôdy sa vyznačujú vyšším obsahom humusu aj oproti pôdam nelesným a uhlík v nich ostáva viazaný dlhodobejšie ako v dreve.





 
Po dlhoročnom náraste zásob uhlíka v lesoch došlo v roku 2022 k jej zníženiu, čo čiastočne kopíruje vývoj zásob dreva. Zníženie objemu uhlíka v živej nadzemnej a podzemnej biomase je dôsledkom zníženia zásoby dreva v roku 2022 v lesoch v SR.

Vývoj zásoby uhlíka v lesných ekosystémoch
Rok
Zásoba uhlíka v lesoch
v živej biomase
v mŕtvej biomase
v pôde
nadzemnej
podzemnej
mŕtve drevo
humus
mil. ton
2022
164,17
32,83
16,9
22,7
270,5
2021
165,69
33,14
16,9
22,7
270,5
2020
164,74
32,95
16,9
22,7
270,5
2019
164,21
32,84
16,9
22,7
270,5
2018
162,49
32,5
16,8
22,6
270,5
2015
161,24
32,25
16,7
22,5
270,5
2010
152,54
30,51
16,2
22,4
270,5
2005
142,96
28,59
15,3
20,4
270,5
2000
133,38
26,68
14,4
19,5
270,5
1990
111,87
22,37
12,2
16,7
270,5
Zdroj: NLC
 
Od začiatku storočia sa postupne transformuje časť poľnohospodárskej pôdy na lesnú. V období 1950 – 2022 sa množstvo viazaného uhlíka v lesoch SR zvýšilo o viac ako 50 mil. ton. Je to dôsledok rozširovania zalesnenej plochy a zvýšenia hektárových zásob drevnej hmoty.
V dôsledku súčasného trendu vývoja vekového zloženia lesov bude súbežne s poklesom zásoby dreva v lesoch dochádzať aj k poklesu zásob uhlíka viazaného v jednotlivých bilančných kategóriách.
 
Ukazuje sa, že podpora odolnosti lesov rôznymi adaptačnými opatreniami výrazne ovplyvní aj bilancie zásob uhlíka. Dlhodobo bude zrejme nevyhnutná optimálna kombinácia rôznych opatrení – od sledovania prirodzenej adaptácie, cez vhodné formy zlepšovania drevinovej a priestorovej štruktúry lesov, a tým aj ich odolnosti prostredníctvom prírode blízkeho hospodárenia, až po asistovanú migráciu, t. j. umelú obnovu odolnými introdukovanými drevinami v najextrémnejších prípadoch zmeny klímy na regionálnej úrovni.

 

Záchyty CO2

Najvýznamnejšie antropogénne skleníkové plyny sú oxid uhličitý (CO2), metán (CH4), oxid dusný (N2O) a ozón (O3). Patria medzi prirodzené zložky atmosféry, napriek tomu ich súčasnú koncentráciu v ovzduší významne ovplyvňuje ľudská činnosť. Znečisťovanie ovzdušia a z neho vyplývajúca zmena klímy predstavuje jeden z najvýznamnejších environmentálnych problémov ľudstva.
 
Prijatie Rámcového dohovoru OSN o zmene klímy v roku 1992 (pre SR je platný od roku 1994) a Kjótskeho protokolu (KP) v roku 1997 (s platnosťou od roku 2005) má za cieľ dosiahnuť stabilizáciu koncentrácií skleníkových plynov v atmosfére na úrovni, ktorá ešte nevyvoláva nebezpečné antropogénne interferencie s klimatickým systémom.
 
Podiel lesného hospodárstva na tvorbe oxidu uhličitého (ktorý sa dostáva do ovzdušia hlavne pri konverzii lesných plôch na ornú pôdu) je zanedbateľný. Naopak, lesné porasty sa v značnej miere podieľajú na záchytoch atmosférického oxidu uhličitého. Slovenská republika má plochu 49 034 km2, z toho je 41,3 % lesných plôch. V roku 2021 činil záchyt CO2 lesnými ekosystémami 6 300,31 Gg (6,3 mil. ton).

Ročný záchyt emisií CO2 lesnými ekosystémami na území Slovenska je pomerne variabilný a pohybuje sa v rozmedzí 1 800 – 10 300 Gg CO2, čo predstavuje zníženie celkových emisií oxidu uhličitého na Slovensku o 4 – 18 %.



Porovnanie celkových emisií a záchytu CO2 so základným rokom 1990

  1990 2005 2015 2020 2021
Celkové emisie CO2
73 738,67
50 666,31
40 869,58
37 187,89
41 226,49
Záchyty CO2 lesnými ekosystémami
-8 243,35
-1 831,42
-3 897,01
-6 458,10
-6 300,31
Emisie CO2 net
64 405,87
45 916,29
35 113,75
29 492,56
33 568,66
Zdroj: SHMÚ - NIR
 
 
S platnosťou Kjótskeho protokolu súvisí aj sprísnený režim podávania dodatočných informácií o Národnom inventarizačnom systéme pre emisie skleníkových plynov, Národnom registri a hodnotenia emisií/záchytov v sektore LULUCF (Využívanie krajiny a lesníctvo).
 
Najefektívnejším spôsobom záchytu CO2 v lesnom hospodárstve je zalesňovanie nelesných pôd. Napríklad 1 ha novozaloženého smrekového lesa dokáže v priebehu 50 rokov pohltiť až 500 ton CO2 z ovzdušia, pri bukovom lese je to dokonca až 700 ton CO2. Na základe mnohých výskumov a vedeckých experimentov v tejto oblasti je možné tiež skonštatovať, že 100 stromov si za rok v priemere dokáže "poradiť" s 5 tonami atmosférického CO2  a približne 500 kg škodlivinami vrátane približne 200 kg ozónu a 150 kg prachových častíc (zdroj: Forestportál).

 

Medzinárodné porovnanie

Zásoba uhlíka viazaného v lesnej biomase (okrem pôdy) v štátoch Európy

Graf: Zásoba uhlíka viazaného v lesnej biomase (okrem pôdy) v štátoch Európy

Zdroj: NLC (z údajov správy FOREST EUROPE: State of Europe´s Forests, 2020)

 

Kontakt na spracovateľa

Mgr. Peter Kapusta, SAŽP, peter.kapusta@sazp.sk