Supercomputersimuleringer viser, at skovrejsning af græsarealer kan være kontraproduktivt

At plante træer for at bekæmpe klimaændringer er en ofte og kontroversielt diskuteret idé i nyere tid. Træer binder kuldioxid (CO ₂ ) gennem fotosyntese og kunne derfor fjerne denne gas fra atmosfæren i en vis periode. Imidlertid, når træerne dør, for eksempel, eller hvis de bruges som brænde, drivhusgassen vender tilbage til atmosfæren. Desuden, biogeofysiske ændringer som følge af skovrejsning kan også have konsekvenser, der sætter spørgsmålstegn ved de mulige fordele ved denne foranstaltning. Denne antagelse bekræftes af de seneste simuleringer udført af Edouard L. Davin, Seniorforsker ved Institut for Atmosfære og Klima ved ETH Zürich, på Piz Daint-supercomputeren på Swiss National Supercomputing Center (CSCS). Sammen med et internationalt hold af forskere, der deltager i en storstilet pilotundersøgelse om, hvordan arealanvendelse og klima påvirker hinanden på tværs af forskellige skalaer (Land Use and Climate Across Scales Flagship Pilot Study), Davin viser, at genplantning af de nordlige regioner endda kan føre til en vinteropvarmning.

Ændringer i arealanvendelsen påvirker klimaet

Ændring af arealanvendelsen påvirker, blandt andet, albedo af jordens overflade, altså mængden af ​​solstråling, der reflekteres tilbage til atmosfæren. For eksempel, en snedækket træbestand i højere højder reflekterer meget mindre solstråling end et træløst landskab med et lukket snedække, resulterer i et varmere miljø. Lignende feedback-processer kan også forekomme i vandkredsløbet mellem jordens overflade og atmosfæren, når ændringer i arealanvendelsen påvirker planternes transpiration og fordampning af vand (evapotranspiration). Selv ændringer i ruheden af ​​jordens overflade kan påvirke klimaet - jo glattere en overflade er, jo mindre turbulens genereres i den lavere atmosfære.

Indtil for nylig, det var vanskeligt at kvantificere omfanget af disse biogeofysiske effekter. Imidlertid, der er stigende beviser for, at ændringer i arealanvendelsen driver lokale og regionale klimaændringer, skriver Davins team i deres publikation, som udkom i tidsskriftet Earth System Dynamics. Forskerne argumenterer derfor for, at virkningerne af ændringer i arealanvendelsen ikke kun bør tages i betragtning i globale modeller, som det nu er tilfældet, men også i regionale klimamodeller.

Forbedring af regionale klimasimuleringer

De har nu taget det første skridt i denne retning med deres seneste undersøgelse, som har til formål at integrere ændringer i arealanvendelse i regionale klimasimuleringer i hele Europa. Ved at sammenligne modelsimuleringer, hvor Europa enten er maksimalt skovbevokset eller uden skove overhovedet, de forsøgte at kvantificere de biogeofysiske virkninger af sådanne ændringer i arealanvendelsen på det regionale klima. Til simuleringerne - som forskerne beskriver som idealiserede eksperimenter - brugte de for første gang en multimodeltilgang, der omfattede et ensemble af ni forskellige regionale klimamodeller.

Dette ensemble af simuleringer med forskellige kombinationer af land- og atmosfæriske modeller gjorde det muligt for forskerne at sammenligne den respektive indflydelse af atmosfæriske og landprocesser. De fandt ud af, at ved maksimal skovrejsning, simuleringerne på tværs af alle ni modeller viser temperaturer over det nordlige Europa i gennemsnit +0,2° til +1° Celsius varmere om vinteren og foråret end i et græslandskab. Ifølge forskerne, dette er det direkte resultat af reduceret sollysrefleksion (albedo) på grund af skovrejsning. Til sommer og efterår, imidlertid, de underliggende modeller giver et meget heterogent billede, lige fra storstilet afkøling på op til -2° Celsius til en opvarmning på +2° Celsius efter skovrejsning. Forskerne formoder, at det skyldes, at modellerne viser store forskelle i evapotranspirationsreaktionen på skovrejsning.

Nåletræer kontra bredbladede træer

Usikkerhederne i simuleringerne af sommer- og efterårsmånederne viser tydeligt forskerne, at de skal fortsætte med at forbedre deres modeller. Imidlertid, de er overbeviste om, at trods idealiserede forhold, deres multi-model tilgang kunne give bedre og mere pålidelig information til arealanvendelsesplanlægning end individuelle modeller. "Et andet vigtigt aspekt at overveje i fremtidig forskning er den type træer, der bruges til skovrejsning, " siger Davin, i overensstemmelse med en undersøgelse for nylig offentliggjort i Videnskabelige rapporter hvori han var involveret. "Skovbrugere har en tendens til at foretrække nåletræer af økonomiske årsager. Men i mange regioner, bredbladede træer kunne tilpasses bedre til et varmere klima og give mere kølende effekt."