Oko 10% ljudske emisije žive u atmosferu svake godine rezultat je globalnog krčenja šuma, prema novoj studiji MIT-a.
Svetska vegetacija, od amazonske prašume do savana podsaharske Afrike, deluje kao sudoper koji uklanja toksični zagađivač iz vazduha. Međutim, ako trenutna stopa krčenja šuma ostane nepromenjena ili se ubrza, istraživači procenjuju da će neto emisije žive nastaviti da rastu.
„Prevideli smo značajan izvor žive, posebno u tropskim regionima“, kaže Ari Fajnberg, bivši postdoktor na Institutu za podatke, sisteme i društvo (IDSS) i glavni autor studije.
Model istraživača pokazuje da amazonska prašuma igra posebno važnu ulogu kao ponor žive, doprinoseći oko 30% globalnog kopna. Obuzdavanje krčenja šuma Amazona moglo bi tako imati značajan uticaj na smanjenje zagađenja živom.
Tim takođe procenjuje da bi globalni napori za pošumljavanje mogli povećati godišnje unos žive za oko 5%. Iako je ovo značajno, istraživači naglašavaju da samo pošumljavanje ne bi trebalo da bude zamena za napore za kontrolu zagađenja širom sveta.
„Zemlje su uložile mnogo napora da smanje emisije žive, posebno severne industrijalizovane zemlje, i to iz veoma dobrog razloga. Ali 10% globalnog antropogenog izvora je značajno, a postoji potencijal da to bude još veće u budućnosti. [Rešavanje ovih emisija povezanih sa krčenjem šuma] treba da bude deo rešenja“, kaže viši autor Noel Selin, profesor na IDSS i MIT-ovom odeljenju za Zemljine, atmosferske i planetarne nauke.
Fajnbergu i Selinu se u radu pridružuju koautori Martin Jiskra, bivši saradnik Švajcarske nacionalne naučne fondacije Ambizione na Univerzitetu u Bazelu; Paskuale Borrelli, profesor na Univerzitetu Roma Tre u Italiji; i Jagannath Bisvakarma, postdoktor na Švajcarskom federalnom institutu za nauku i tehnologiju vodenih voda. Rad se pojavljuje u časopisu Nauka o životnoj sredini i tehnologija.
Tokom proteklih nekoliko decenija, naučnici su se uglavnom fokusirali na proučavanje krčenja šuma kao izvora globalnih emisija ugljen-dioksida. Merkur, element u tragovima, nije dobio istu pažnju, delom zato što je uloga zemaljske biosfere u globalnom ciklusu žive tek nedavno bolje kvantifikovana.
Listovi biljaka preuzimaju živu iz atmosfere, na sličan način kao što preuzimaju ugljen-dioksid. Ali za razliku od ugljen-dioksida, živa ne igra bitnu biološku funkciju za biljke. Živa uglavnom ostaje unutar lista sve dok ne padne na šumsko tlo, gde se živa apsorbuje u tlo.
Živa postaje ozbiljna briga za ljude ako završi u vodenim tijelima, gdje je mogu metilirati mikroorganizmi. Metil živa, snažan neurotoksin, može da se unese u ribe i da se bioakumulira kroz lanac ishrane. Ovo može dovesti do rizičnih nivoa metil žive u ribama koje ljudi jedu.
„U zemljištu je živa mnogo čvršće vezana nego što bi bila da je deponovana u okeanu. Šume vrše neku vrstu usluge ekosistema, u tome što zadržavaju živu na duži vremenski period“, kaže Fajnberg, koji je sada postdoktor na Institutu za fizičku hemiju Blas Cabrera u Španiji.
Na ovaj način šume smanjuju količinu toksične metil žive u okeanima.
Mnoga istraživanja žive fokusiraju se na industrijske izvore, kao što su sagorevanje fosilnih goriva, malo kopanje zlata i topljenje metala. Globalni sporazum, Konvencija Minamata iz 2013., poziva nacije da smanje emisije koje je napravio čovek. Međutim, ne razmatra direktno uticaje krčenja šuma.
Istraživači su pokrenuli svoju studiju kako bi popunili taj deo koji nedostaje.
U prethodnom radu, napravili su model za ispitivanje uloge koju vegetacija igra u unosu žive. Koristeći niz scenarija promene korišćenja zemljišta, prilagodili su model da kvantifikuju ulogu krčenja šuma.
Ovaj model hemijskog transporta prati živu od njenih izvora emisije do mesta gde se hemijski transformiše u atmosferi, a zatim na kraju do mesta gde se deponuje, uglavnom kroz padavine ili unošenje u šumske ekosisteme.
Podelili su Zemlju na osam regiona i izvršili simulacije kako bi izračunali faktore emisije deforestacije za svaki, uzimajući u obzir elemente poput vrste i gustine vegetacije, sadržaja žive u zemljištu i istorijskog korišćenja zemljišta.
Međutim, bilo je teško doći do dobrih podataka za neke regione.
Nedostajala su im merenja iz tropske Afrike ili Jugoistočne Azije – dve oblasti koje doživljavaju veliku deforestaciju. Da bi zaobišli ovaj jaz, koristili su jednostavnije, oflajn modele da simuliraju stotine scenarija, što im je pomoglo da poboljšaju svoje procene potencijalnih neizvesnosti.
Takođe su razvili novu formulaciju za emisije žive iz tla. Ova formulacija obuhvata činjenicu da krčenje šuma smanjuje površinu listova, što povećava količinu sunčeve svetlosti koja pada na tlo i ubrzava izbacivanje žive iz zemljišta.
Model deli svet na kvadrate mreže, od kojih je svaki po nekoliko stotina kvadratnih kilometara. Promenom parametara površine zemljišta i vegetacije na određenim kvadratima kako bi se predstavili scenariji krčenja šuma i pošumljavanja, istraživači mogu da shvate uticaje na ciklus žive.
Sve u svemu, otkrili su da se oko 200 tona žive emituje u atmosferu kao rezultat krčenja šuma, ili oko 10% ukupnih emisija koje je napravio čovek. Ali u tropskim i suptropskim zemljama, emisije krčenjem šuma predstavljaju veći procenat ukupnih emisija. Na primer, u Brazilu emisije krčenjem šuma su 40% ukupnih emisija koje je napravio čovek.
Pored toga, ljudi često pale vatru kako bi pripremili tropska šumska područja za poljoprivredne aktivnosti, što uzrokuje više emisija oslobađanjem žive uskladištene u vegetaciji.
„Kada bi seča šuma bila država, to bi bila druga zemlja sa najvećim emisijama, posle Kine, koja emituje oko 500 tona žive godišnje“, dodaje Fajnberg.
A pošto se Minamata konvencija sada bavi primarnim emisijama žive, naučnici mogu očekivati da će krčenje šuma u budućnosti postati veći deo emisija koje je napravio čovek.
„Politike zaštite ili seče šuma imaju neželjene efekte izvan svog cilja. Važno je uzeti u obzir činjenicu da su to sistemi, i da uključuju ljudske aktivnosti, i moramo ih bolje razumjeti kako bismo zapravo riješili probleme koje imamo. znaju da su tamo“, kaže Selin.
Dajući ovu prvu procenu, tim se nada da će inspirisati više istraživanja u ovoj oblasti.
U budućnosti, oni žele da u svoju analizu ugrade dinamičnije modele Zemljinog sistema, što bi im omogućilo da interaktivno prate unos žive i bolje modeliraju vremensku skalu ponovnog rasta vegetacije.
„Ovaj rad predstavlja važan napredak u našem razumevanju globalnog kruženja žive kvantifikovanjem puta koji je dugo sugerisan, ali još uvek nije kvantifikovan. Veliki deo našeg dosadašnjeg istraživanja bio je fokusiran na primarne antropogene emisije – one koje su direktno rezultat ljudske aktivnosti sagorevanjem uglja ili sagorevanje živino-zlatnog amalgama u zanatskom i malom iskopavanju zlata“, kaže Džeki Gerson, docent na Odeljenju za nauke o Zemlji i životnoj sredini na Državnom univerzitetu Mičigen, koja nije bila uključena u ovo istraživanje.
„Ovo istraživanje pokazuje da krčenje šuma takođe može dovesti do značajnih emisija žive i da ga treba razmotriti iu smislu globalnih modela žive i politike upravljanja zemljištem. Stoga ima potencijal da unapredi naše polje naučno, kao i da promoviše politike koje smanjuju emisije žive putem krčenja šuma.“
