I løbet af de sidste årtier er der udført talrige undersøgelser af udvekslingen af drivhusgasser mellem atmosfæren og biosfæren. Af disse gasser, kuldioxid (CO2) er den mest undersøgte på grund af dens kontinuerlige stigning i atmosfæren og dens bidrag til stigningen i den globale temperatur.
En tredjedel af CO2-emissioner forårsaget af menneskelige aktiviteter absorberes af terrestriske økosystemer. Økosystemer som skove, vådområder og jungler spiller en afgørende rolle i denne absorption. Men det, der ofte går ubemærket hen, er det ørkener og tundraer De er også vigtige i denne proces, om end på en anden måde.
De tørre områders rolle i kulstofkredsløbet
Tørre områder, såsom ørkener, er traditionelt blevet ignoreret med hensyn til deres rolle i kulstofkredsløbet. Dette skyldes, at dens biologiske aktivitet er meget lavere sammenlignet med andre økosystemer. Nylige undersøgelser har dog vist, at disse økosystemer spiller en afgørende rolle i den globale kulstofbalance, og ikke kun ved at absorbere CO2. Forskning ledet af Højere Råd for Videnskabelig Forskning (CSIC) har afsløret, at CO2-emissioner i tørre områder kan udløses af vind, gennem en proces kaldet 'underjordisk ventilation'.
Dette fænomen opstår, når luft fyldt med CO2 fanget i undergrunden udstødes i atmosfæren på grund af atmosfærisk turbulens forårsaget af vinden. Denne proces er særlig intens i den tørre sæson på steder med lav jordfugtighed. CO2-emissioner af denne type i tørre økosystemer er i vid udstrækning blevet undervurderet, og aktuel forskning peger på, at de i høj grad kan bidrage til stigningen i drivhusgasser.
Det eksperimentelle sted i Cabo de Gata
En af de mest relevante undersøgelser af underjordisk ventilation er blevet udført i en semi-tør espartal skov i Cabo de Gata-Níjar Natural Park, Almería. Dette sted blev valgt på grund af dets ekstreme tørre forhold og lave biologiske aktivitet, hvilket gør det til et ideelt referencepunkt til måling af CO2-emissioner i tørre klimaer. I seks år, mellem 2009 og 2015, målte forskere kuldioxidniveauer i jorden og atmosfæren.
Resultaterne indikerede, at der under mere blæsende og tørre forhold forekommer betydelige CO2-emissioner fra jorden til atmosfæren, hvilket ændrer kulstofbalancen. Faktisk blev det observeret, at på visse tidspunkter CO2 fanget under jorden frigives i store mængder, hvilket danner en yderligere strøm af emissioner.
Sårbarheden af kulstof lagret i tørre jorde
Ifølge nyere undersøgelser, Organisk kulstof lagret i tørre jorde er meget mere sårbart end tidligere antaget. Jordmineraler forventedes at fungere som beskyttende skjolde for at forhindre frigivelse af dette kulstof. Imidlertid har forskning fra Institute of Agrarian Sciences (ICA) i CSIC afsløret, at mineralerne til stede i disse områder ikke er så effektive, som man troede. Som følge heraf forårsager øget tørhed og temperaturer på grund af klimaændringer uventede kulstoftab i disse økosystemer.
Disse kulstoftab har en dobbelt indvirkning. På den ene side frigiver de mere CO2 til atmosfæren, hvilket bidrager til den globale opvarmning. På den anden side påvirker dette tab også direkte biodiversiteten og jordens frugtbarhed i tørre områder, da organisk kulstof er afgørende for disse økosystemer.
Effekten af klimaændringer i tørre områder
Klimaændringer påvirker tørre og halvtørre økosystemer alvorligt. Fremskrivningerne af øget tørke og udvidelse af tørre zoner kunne øge fænomenet underjordisk ventilation markant, hvormed disse områder kunne gå fra at være kulstofdræn til at blive netto CO2-udledere.
En undersøgelse fra King Abdullah University of Science and Technology anslår, at denne situation fuldstændig kan ændre den globale kulstofbalance. Medmindre der træffes foranstaltninger til at afbøde virkningerne af klimaændringer, kan tørre økosystemer fremskynde processen med global opvarmning og bidrage med betydelige mængder yderligere CO2 til atmosfæren.
Endvidere er der i disse områder, hvor jordens fugtighed er mindre end 30 %, vinden og manglen på vegetation letter udslip af CO2 fanget i undergrunden. Dette tyder på, at klimafremskrivninger for de kommende årtier kan forværre situationen i tørre områder og øge CO2-emissionerne globalt.
På den anden side tyder nogle undersøgelser på, at tørre områder kunne opfange mere CO2 end hidtil antaget, hvis de blev 'grønnede'. Planter tilpasset til tørre miljøer sammen med visse jordmikroorganismer kan være nøglen til at genoprette kulstofabsorptionsevnen i disse områder.
Sammenfattende, selvom tørre zoner er blevet overset i undersøgelser af kulstofkredsløbet, fremhæver nyere forskning deres relevans og store kompleksitet. Stigningen i CO2-emissioner som følge af underjordisk ventilation og sårbarheden af lagret kulstof gør disse regioner til et nødvendigt fokus i forbindelse med klimaændringer.