Popkiewicz: Leśne gospodarstwa węglowe – kroczek w dobrą stronę, ale potrzebne siedmiomilowe buty
W środę w Poznaniu, na Międzynarodowych Targach Ochrony Środowiska Pol-Eco System, minister środowiska Jan Szyszko jako sposób na uzyskanie neutralności klimatycznej promował leśne gospodarstwa węglowe. „Mamy ogromne możliwości: coraz lepsze technologie w zakresie spalania, coraz większy udział odnawialnych źródeł energii, a to, co spalimy pochłaniają lasy”, zachwalał – pisze Marcin Popkiewicz, ekspert ds. polityki klimatycznej.
Podsumowując pokrótce: przeciwdziałanie wylesianiu i zalesianie są istotną częścią polityki ochrony klimatu, jednak… tylko częścią. Nie ma fizycznej możliwości skompensowania emisji gazów cieplarnianych za pomocą zalesiania.
O co chodzi…
Antropogeniczne emisje gazów cieplarnianych, w szczególności dwutlenku węgla ze spalania paliw kopalnych gwałtownie zmieniają klimat naszej planety. W scenariuszu biznes-jak-zwykle, w którym ludzkość nie podejmie żadnych nowych działań ukierunkowanych na ograniczenie emisji, możemy spodziewać się wzrostu temperatury do końca stulecia o około 4,5°C, a w kolejnych stuleciach docelowo nawet 2-3 razy tyle. Efekty byłyby katastrofalne. Dość powiedzieć, że 4°C to różnica średniej globalnej temperatury pomiędzy maksimum epoki lodowcowej i trwającym ostatnie 11,5 tys. lat holocenem – tyle, że wtedy taka zmiana klimatu trwała 10 000 lat, teraz zaś może zajść w przeciągu zaledwie stulecia.
Rysunek 1. Zmiany średniej temperatury powierzchni Ziemi od ostatniego maksimum epoki lodowcowej (20 000 p.n.e) przez Holocen (pomiary na podst. proksy – linia niebieska) do czasów obecnych (pomiary instrumentalne HadCRUT – linia czarna) oraz różnymi scenariuszami przyszłej zmiany klimatu (czerwony scenariusz RCP8.5 odpowiada spaleniu wszystkich dostępnych zasobów ropy, węgla i gazu). Prostokąty obrazują progi przekraczania punktów krytycznych ziemskiego systemu klimatycznego – kolor żółty oznacza „możliwe”, kolor czerwony „pewne” (Źródło Schellnhuber, Rahmstorf i Winkelmann, 2016).
Podczas negocjacji międzynarodowych, na konferencji klimatycznej w Paryżu w 105 roku narody świata zobowiązały się do „utrzymanie wzrostu globalnych średnich temperatur na poziomie znacznie poniżej 2 stopni Celsjusza ponad poziom przedindustrialny i kontynuowanie wysiłków na rzecz ograniczenia wzrostu temperatur do 1,5 stopnia.” Powstrzymanie ocieplenia na poziomie poniżej 1,5°C jest już właściwie nierealne, bo wymagałoby całkowitego zaprzestania spalania węgla, ropy i gazu w ciągu kilku lat. Oznacza to na przykład, że ekosystem raf koralowych czeka prawdziwa hekatomba. Oznacza też stopnienie części lądolodu Grenlandii i Antarktydy Zachodniej i nieunikniony (choć trwający stulecia) wzrost poziomu morza o kilka-kilkanaście metrów.
Budżet węglowy, czyli „ile jeszcze możemy wyemitować”
Powstrzymanie ocieplenia klimatu na poziomie 2°C względem okresu przedprzemysłowego też nie będzie proste. Biorąc pod uwagę, że prawie nie ma znaczenia tempo emisji, lecz przede wszystkim to ile wyemitujemy w sumie (co jest związane z bardzo długim „czasem życia” dwutlenku węgla w środowisku), mamy do dyspozycję pewną ich pulę, zwaną „budżetem węglowym”. W scenariuszu ograniczenia wzrostu temperatury o 2°C należałoby szybko redukować emisje, praktycznie do zera do połowy stulecia, w sumie pozwalając sobie na spalenie jedynie mniej więcej połowy paliw kopalnych spalonych w dotychczasowej historii.
Rysunek 2. Budżet sumarycznych emisji od 2017 r. pozwalający z 66% prawdopodobieństwem utrzymać wzrost średniej globalnej temperatury poniżej progu 2°C (~800 GtCO2) przy obecnym tempie emisji (~40 GtCO2) zostałyby wyczerpany w 20 lat. Źródła Peters i in. 2015, Global Carbon Budget 2016.
Nawet najbardziej optymistyczne szacunki ograniczenia wylesiania prowadzą do wniosku, że na świecie wyemitujemy z tego źródła jeszcze ok. 160 mld ton CO2 (GtCO2), na emisje z paliw kopalnych pozostaje więc ok. 650 mld ton CO2. Warto zwrócić uwagę, że dostępne ekonomicznie ich rezerwy w gotowych do eksploatacji złożach są ponad czterokrotnie większe. W zasadzie już spalenie dostępnej ropy wyczerpie budżet węglowy dla 2°C z naddatkiem.
Rysunek 3. Rezerwy paliw kopalnych przeliczone na emisje CO2. Źródło BP Statistical Review of World Energy 2017. Czerwona linia pokazuje limit emisji z paliw kopalnych pozwalający z 66% prawdopodobieństwem utrzymać wzrost średniej globalnej temperatury poniżej progu 2°C.
W związku z tym pojawia się pytanie, jak należałoby ten budżet rozdzielić, zarówno pod kątem rodzaju paliw (węgiel, ropa, gaz), jak i regionów. Biorąc pod uwagę największą wartość ekonomiczną ropy, a potem gazu, największe redukcje czekają węgiel (więcej w Granice wydobycia paliw kopalnych), będący jednocześnie paliwem o najwyższej emisyjności na jednostkę energii.
Niezależnie od przyjętej metody podziału budżet węglowy pozostający dla krajów Unii Europejskiej wymaga szybkiej redukcji emisji.
Rysunek 4. Deklaracje ograniczenia emisji (INDC) Unii Europejskiej zestawione z redukcjami koniecznymi do ograniczenia ocieplenia o 2°C przy różnych sposobach podziału pozostałego budżetu węglowego. Populacja: Pozostały budżet węglowy dzielony na podstawie obecnej populacji. Inercja: Pozostały budżet węglowy dzielony na podstawie obecnych emisji. Źródło Peters i in. 2015; Global Carbon Budget 2016.
Polska przykładem redukcji emisji zanieczyszczeń do atmosfery?
Minister Szyszko powiedział, że „Polska jest przykładem realizacji koncepcji zrównoważonego rozwoju, rozumianej jako wzrost gospodarczy powiązany z redukcją emisji zanieczyszczeń do atmosfery.” Cóż, niezupełnie…
Faktycznie, Polska od 1990 roku ograniczyła znacząco emisje. Ale warto zdać sobie sprawę, że cała redukcja emisji miała miejsce w poprzednim wieku, przy czym najszybsza była na przełomie lat 80. i 90., kiedy to urealniliśmy ceny energii i wyeliminowaliśmy postkomunistyczne marnotrawstwo przemysłu ciężkiego (ograniczając np. produkcję czołgów). Chwalimy się więc osiągnięciami sprzed ponad ćwierć wieku, mówiąc, że „my już swoje zrobiliśmy”, choć wkład ostatnich rządów w redukcje emisji był praktycznie żaden.
Rysunek 5. Polskie emisje CO2 ze spalania paliw kopalnych. Źródło CDIAC, BP Statistical Review of World Energy 2017.
Można powiedzieć, że jest to jednak pewien sukces, bo w obecnym stuleciu Polski PKB urósł o ok. 70%, emisje stałby zaś w miejscu. Jednak dodać też trzeba, że polskie redukcje emisji są najmniejsze spośród wszystkich krajów dawnego Bloku Wschodniego, które są naturalnym punktem odniesienia redukcji emisji dla Polski.
Rysunek 6. Redukcje emisji ze spalania paliw kopalnych w krajach dawnego Bloku Wschodniego w latach 1988-2016. Dane BP Statistical Review of World Energy 2017.
Skoro polskie redukcje emisji dwutlenku węgla są niezbyt spektakularne, to (choć wypowiedź dotyczyła leśnych gospodarstw węglowych i pochłaniania przez nie dwutlenku węgla), być może minister mógł mieć na myśli redukcje emisji [innych] zanieczyszczeń do atmosfery?
Niestety… tutaj też nie ma się czym chwalić. Kiedy do stwierdzenia, że oddychamy zanieczyszczonym powietrzem nie trzeba zaawansowanych detektorów, a wystarczą własne oczy i węch, możemy być pewni, że filtrujemy powietrze naszymi własnymi płucami. Polska pod tym względem jest w europejskiej czołówce. Jak konsekwentnie pokazują kolejne raporty, w kategorii zanieczyszczenia powietrza pyłami zawieszonymi PM10 i rakotwórczym benzo(a)pirenem nasz kraj zajmuje pierwsze miejsce, a pyłów PM2,5 drugie, tuż za Bułgarią. W następstwie zanieczyszczeń powietrza co roku życie traci około 50 000 Polaków, a miliony cierpią na związane z nimi choroby, takie jak np. astma, obturacyjna choroba płuc czy alergie.
Tak wyglądamy na mapie zanieczyszczenia benzo(a)pirenem:
Rysunek 7. Średnie roczne stężenie benzo(α)pirenu w europejskich miastach w 2015 roku. Benzo(a)piren to najbardziej jaskrawy przykład naszych „rekordów”, ale w innych kategoriach zanieczyszczeń też mamy miejsce na podium. Źródło EEA Air quality in Europe 2014.
Jeśli ktoś chciałby czerpać otuchę z tego, że brązowe kropki pokazujące przekroczenie normy średniorocznego stężenia tego związku, wynoszącej 1 ng/m3 (nanogramów na metr sześcienny) znajdują się nie tylko w Polsce, to nie mamy dobrych wiadomości: brązowe kropki pokazują tylko, że norma została przekroczona, ale już nie informują jak bardzo – brązowe kropki pojawiają się niezależnie od tego, czy jest to przekroczenie o 10% czy 10-krotne. Tak wygląda zestawienie średniorocznego stężenia benzo(a)pirenu w różnych krajach UE:
Rysunek 8. Uśrednione stężenia roczne benzo(α)pirenu dla wszystkich stanowisk pomiarowych tła miejskiego w poszczególnych krajach UE w 2012 roku.
Każdy, kto wyjechał zimą za granicę, nawet niekoniecznie do Danii czy Austrii, ale choćby do zbliżonych do nas poziomem zamożności Czech czy na Słowację, łatwo zauważy, że może tam bez obawy odetchnąć pełną piersią. Jeśli już ktoś miałby mówić, że jesteśmy liderem na niwie ochrony powietrza, to aż prosi się o stwierdzenie: „Polska na czele, …jak obrócim tabelę”.
Cokolwiek na wyrost jest też stwierdzenie o coraz większym udziale odnawialnych źródeł energii. Formalnie jest ono prawdziwe, i cieszy, że minister środowiska się tym chwali, ale miejmy świadomość, że dostarczają one wciąż jedynie drobnej części zużywanej w Polsce energii.
Rysunek 9. Dzienne zużycie energii pierwotnej przypadające na Polaka w kWh na osobę dziennie z podziałem na źródła, stan na rok 2014. Węgiel, ropa i gaz zaspokajają 95% naszych potrzeb energetycznych. Źródło BP Statistical Review of World Energy 2015.
Sedno planu: dalej spalać węgiel, kompensując emisje zalesianiem
Kluczowe w wypowiedzi ministra Szyszko jest przekonanie, że będziemy mogli bez szkody dla klimatu spalać węgiel dalej, kompensując związane z tym emisje dwutlenku węgla zadrzewianiem, prowadzonym w tzw. Leśnych Gospodarstwach Węglowych (LGW), w których za pomocą inżynierii ekologicznej będą kształtowane procesy przyrodnicze, budując swego rodzaju magazyny CO2.
Na ile można skompensować emisje ze spalania paliw kopalnych prowadząc zalesianie? W Europie najwydajniejsze lasy wychwytują dwutlenek węgla w tempie około 9 ton CO2 na hektar rocznie), co oznacza, że 15 000 hektarów gospodarstw węglowych byłoby w stanie usuwać z atmosfery 135 000 ton CO2 rocznie. A gdyby wprowadzić LGW na większym obszarze, jaki byłby potencjał? Wskazówką są oszacowania samych Lasów Państwowych odnośnie potencjału LGW. Ich zdaniem LGW w ciągu 10 lat mogłyby zakumulować 40 mln ton dwutlenku węgla. Biorąc pod uwagę, że rocznie emitujemy ponad 300 mln ton CO2 ze spalania paliw kopalnych okazuje się że 10-letni program sadzenia lasów skompensuje około 1,5 miesiąca emisji z węgla, ropy i gazu. To zdecydowanie nie wystarczy, by dalej traktować atmosferę jak otwarty ściek dla kominów i rur wydechowych.
Oczywiście na pewno można stworzyć ambitniejszy program zalesiania. Jak wiele udałoby nam się osiągnąć zalesianiem, gdybyśmy na całym świecie zalesili co się da, przywracając wszystkie lasy rosnące 1000 lat temu?
Myśląc o lasach trzeba przede wszystkim myśleć o ilości zmagazynowanego w rezerwuarze węgla, a nie o chwilowych przepływach.
Tak więc przywrócenie stanu lasów do sytuacji np. z czasów Mieszka I oznaczałoby zaledwie odwrócenie skutków przeprowadzonego przez nas wcześniej wylesiania i innych zmian użytkowania terenu: do ekosystemów lądowych po prostu wróciłby węgiel, który wcześniej był w nich zgromadzony. Pozostała nadwyżka CO2, wprowadzona przez nas do szybkiego cyklu węglowego w wyniku spalania paliw kopalnych, pozostanie w nim – w atmosferze, ekosystemach lądowych i oceanach.
Biorąc pod uwagę, że nasze emisje spowodowały wzrost atmosferycznej koncentracji CO2 o 130 ppm (z 278 do 410 ppm), a z wylesiania pochodziło niecałe 30% całości skumulowanych emisji, przywrócenie lasów do stanu z 1000 r.n.e. pozwoliłoby na zmniejszenie koncentracji CO2 o ok. 40 ppm. W praktyce musielibyśmy zalesić te tereny, na których lasy i mokradła znajdowały się już wcześniej. Polska musiałaby wyglądać jak w czasach Mieszka I – w większości pokrywałyby ją puszcze i mokradła. Jest to nie do pogodzenia z naszym obecnym rolnictwem i infrastrukturą.
Nawet zaś, gdybyśmy ze wszystkich tych terenów usunęli nasze pola, pastwiska i infrastrukturę, robiąc z nich wielki park narodowy, na którym ekosystemy leśne mogłoby się spokojnie rozbudowywać, to i tak skompensowało by to tylko ułamek drobny ułamek emisji ze spalania węgla, ropy i gazu – zarówno na świecie, jak i w Polsce.
Dla porównania, w wyniku globalnych emisji z paliw kopalnych możemy doprowadzić do wzrostu stężenia CO2 w atmosferze o setki a nawet tysiące ppm. Cały zaś tak szeroko zakrojony program zalesiania (przywrócenie stanu ekosystemów sprzed tysiąca lat) skompensowałby zaś zaledwie 16-letnie emisje ze spalania paliw kopalnych na obecnym poziomie. W tak krótkim czasie nie jest możliwe, by drzewa, a szczególnie gleba, zmagazynowały tyle węgla co prastara puszcza.
Zalesianie nie pozwoli na dalsze spalanie paliw kopalnych.
Co więcej, posadzone dziś drzewa za kilka dekad mogą znaleźć się w nieodpowiedniej dla siebie strefie klimatycznej. Zgromadzony w lasach węgiel wróci wtedy do atmosfery – w rezultacie fal upałów, pożarów czy inwazji szkodników. A jeśli będziemy wycinać drzewa i pozyskane w ten sposób drewno wykorzystywać gospodarczo? Jeśli je spalimy, węgiel od razu wróci do atmosfery. Jeśli przerobimy je na papier, stanie się to w przeciągu kilku krótkich lat. Jeśli zrobimy z niego meble, deseczki do krojenia lub inne przedmioty codziennego użytku, węgiel po kilku dziesięcioleciach też w większości powróci do cyklu węglowego; w przypadku materiałów budowlanych zajmie to około stulecia. Krótko mówiąc, to nie są pomysły na trwałe usunięcie dwutlenku węgla z obiegu. Wyprodukowane drewno trzeba by bezpiecznie zmagazynować: jeśli spłonie lub się rozłoży, zwróci węgiel do atmosfery. Biorąc pod uwagę długość czasu życia dwutlenku węgla w środowisku, czas uwięzienia w drewnie powinien być obliczony na dziesiątki tysięcy lat (w zasadzie kryterium to spełnia tylko biowęgiel lub zakopywanie na dużej głębokości).
Mając na uwadze trwała sekwestrację CO2 powinniśmy przede wszystkim dbać o stare dojrzałe lasy, z kilkusetletnimi drzewami, które magazynują olbrzymie ilości węgla (o ile będzie to wykonalne w ocieplającym się klimacie). Choć takie lasy pochłaniają CO2 z atmosfery dość wolno, to ich wycięcie zwiększa w krótkim czasie emisje CO2, błyskawicznie uwalniając zgromadzony przez stulecia węgiel do atmosfery. Zasadzenie na ich miejsce młodych, szybko rosnących drzew zwiększa czasowo pochłanianie CO2, lecz jedynie częściowo kompensuje wcześniejszą emisję CO2 spowodowaną zniszczeniem starodrzewu. Sumaryczna zdolność magazynowania węgla przez taką plantację przez stulecia będzie mniejsza niż lasu naturalnego. Pomysły, że zastępowanie lasów pierwotnych plantacjami drzew może być działaniem wpływającym na łagodzenie zmian klimatu jest pozbawione podstaw. Skąd się więc bierze takie myślenie? Jest tak, ponieważ jest to opłacalne. Branża drzewna na naturalnej puszczy nie zarabia, a na „plantacji desek” już tak. Chodzi o to, by najpierw wyciąć las (nie ponosząc kosztów emisji), a następnie sadząc na jego miejscu nowe drzewa, zainkasować pieniądze, sprzedając uprawnienia do emisji. Jest to możliwe, ponieważ obecnie istniejące regulacje nie rozróżniają między lasami pierwotnymi i plantacjami, a zwiększające emisję CO2 zastępowanie lasów naturalnych uprawami drzew nie jest traktowane jako działanie jednoznacznie szkodliwe z punktu widzenia ochrony klimatu. Jeśli na serio myślimy o rzeczywistej ochronie klimatu za pomocą lasów, to priorytetem w działaniach powinna być ochrona istniejących lasów, szczególnie pierwotnych, takich jak Puszcza Białowieska.
