Kaj o ogljikovem dioksidu pravijo zanikovalci podnebne krize in kaj meritve?

Fotosinteza je proces, v katerem rastline, alge in cianobakterije iz svetlobe proizvajajo kisik in večino energije, potrebne za kompleksno življenje na našem planetu. Poenostavljeno, rastline proizvajajo kisik in hrano za nas (ter preostale prebivalce planeta) neposredno iz ogljikovega dioksida in vode, s pomočjo energije iz svetlobe. Jasno je torej, da brez ogljikovega dioksida kompleksnega življenja in še bolj kompleksnih civilizacij ter družbene blaginje ni.

Ta dejstva smo se vsi naučili pri spoznavanju narave v osnovni šoli, fotosintezo pa poznamo že vse od leta 1779, ko jo je odkril nizozemski znanstvenik Jan Ingenhousz (ki je tudi poskrbel za prva cepljenja v habsburški monarhiji, ko je deloval na dvoru Marije Terezije).

Zakaj torej na desettisoče znanstvenikov z vsega sveta že več desetletij opozarja, da previsoke ravni ogljikovega dioksida vodijo v katastrofalne posledice? Ali pa imajo »ugledni« zanikovalci podnebnih sprememb prav, ko trdijo, da moramo končati vojno proti ogljikovemu dioksidu, da ta ni nesnaga, ampak hrana za rastline, in da ga tako ali tako vsega počrpajo rastline, zaradi česar smo v ravnovesju? Ali okoljevarstveniki res pretiravamo z zahtevami po manj onesnažujočem gospodarstvu, kar bo evropsko družbo vodilo v propad in izgubo blaginje?

Vpliv na kmetijsko proizvodnjo

Poglejmo si najprej, ali so visoke ravni ogljikovega dioksida res dobre za kmetijsko pridelavo. Ker je ta nujen za fotosintezo, je torej bolje, da ga je v ozračju več, saj bodo kulturne rastline dosegale večje pridelke? Tako imenovani učinek gnojenja z ogljikovim dioksidom (CO₂ fertilization effect) je dobro proučen, saj je bilo o tem do lanskega decembra (po podatkovni bazi Scopus) objavljenih 5565 znanstvenih člankov. Kritike zanikovalcev, da znanstveniki ne upoštevamo pozitivnega vpliva CO₂ na rastlinsko proizvodnjo, ne držijo.

Po ocenah se je med letoma 2001 in 2016 fotosinteza globalno zaradi višje koncentracije CO₂ povečala za 4,1 odstotka na desetletje (pri čemer to ne pomeni toliko večjih hektarskih donosov). Pozitiven vpliv CO₂ na hektarske donose in kmetijsko pridelavo seveda variira glede na rastline in druge okoljske dejavnike. Poglejmo si, kaj znanstvene in recenzirane študije pravijo o v Sloveniji najbolj zanimivih rastlinah, koruzi in pšenici. Pri koruzi, ki zelo učinkovito fiksira CO₂ prek mehanizma C4 (s tem mehanizmom se je prilagodila na rast v območjih s povprečno višjimi temperaturami in višjo stopnjo osončenosti), ni opaznega neposrednega vpliva višjih koncentracij CO₂ na rast. Projekcije kažejo, da bodo pridelki koruze globalno in v večini regij pri še višjih koncentracijah CO₂ upadli, tudi zaradi hitrejše rasti koruze in krajšega časa za rast zrn.

Pri pšenici pa po drugi strani študije dejansko nakazujejo povečan hektarski donos zaradi višjih ravni CO₂ in celo zmanjšane potrebe po vodi v srednjeročni prihodnosti. Vendar rastline, kot so pšenica, ječmen, soja in riž, ki vežejo ogljikov dioksid prek mehanizma C3, za to, da lahko izkoristijo višje koncentracije CO₂, potrebujejo več dušika. Kmetje bodo tako morali nameniti še več finančnih sredstev za nakup (dušičnih) gnojil, da bodo ohranili velike hektarske donose pri pridelavi večine žit – v nasprotnem primeru bodo donosi lahko manjši ali pa bolj nestabilni, kljub višji koncentraciji CO₂.

Učinkov CO₂ na večji hektarski donos sicer ni tako enostavno izolirati od drugih spremenljivk v kmetijstvu, saj smo v zadnjem stoletju – poleg gnojenja ozračja s CO₂ – tudi nasploh neverjetno povečali učinkovitost kmetijstva, z izboljšanim gnojenjem in namakanjem ter zatiranjem škodljivcev, mehanizacijo, žlahtnjenjem rastlin in podobno. Lep dokaz za to je primerjava rasti hektarskih donosov v državah v razvoju, kjer kmetje nimajo dostopa do mehanizacije, gnojil, posojil ..., z razvitimi državami. Kljub enaki rasti koncentracije CO₂ po vsem svetu pa v državah v razvoju to ni vodilo v enake stopnje rasti hektarskih donosov kot v razvitih državah, v mnogih državah donosi celo stagnirajo.

Po podatkih Organizacije Združenih narodov za prehrano in kmetijstvo (FAO) pri četrtini držav (od 165, za katere so dostopni podatki od leta 1961) hektarski donosi koruze od leta 1961 ne sledijo rasti koncentracije CO₂ – torej hektarski donosi stagnirajo, močno nihajo ali celo padajo. Po večini gre tu za revnejše države, med njimi pa sta tudi Bolgarija in Japonska. Če pogledamo razmerje med hektarskim donosom koruze in koncentracijo CO₂ od leta 1992 naprej, vidimo, da so nihanja donosov še večja, čeprav se je stopnja rasti CO₂ še pospešila. Tudi znanstvene študije potrjujejo, da so spremembe temperature in padavinskih vzorcev bistveno vplivale na poljedelstvo. V vzhodni in južni Evropi so se v obdobju od leta 1974 do 2008 donosi pšenice zmanjšali za 2,1 odstotka (vzhodna) in 8,7 odstotka (južna Evropa), donosi koruze pa za kar 24,5 odstotka (vzhodna) in 6,3 odstotka (južna). Jasno je torej, da so za prehransko varnost z vidika večanja hektarskih donosov bolj pomembni drugi dejavniki v kmetijstvu kot pa koncentracija CO₂. Zato je morda najbolj primerno, da preverimo, kakšna koncentracija CO₂ je sploh omogočila razcvet kulturnih rastlin, na katerih sloni naš prehranski sistem.

Koncentracije CO₂ skozi zgodovino

Trenutna raven ogljikovega dioksida v atmosferi – ob pisanju tega prispevka 425,85 delca na milijon (ppm) – ni najvišja v zgodovini našega planeta, je pa najvišja v kratki zgodovini človeštva! Pred 50 milijoni let je bilo v ozračju 1000 delcev CO₂ na milijon, trenutna raven je bila nazadnje dosežena pred 14 milijoni let. Svet je bil takrat precej drugačen. Temperatura ozračja je bila za 2 do 4 stopinje višja kot danes, morska gladina od 10 do 25 metrov višja od današnje. A kar je najbolj zanimivo za nas: šele nižja raven CO₂ v ozračju, nekje pod 400 ppm, je omogočila evolucijo in diverzifikacijo rastlin. Praktično vse kulturne rastline so se razvile v nam »koristno« obliko, ko je raven CO₂ padla – da ne omenim, da smo sesalci, torej tudi ljudje, zavladali Zemlji in razvili civilizacijo, ko je bila raven CO₂ celo daleč pod 300 delcev na milijon. Koncentracija CO₂ je bila vse od pojava modernega človeka do približno 200 let nazaj od 270 do 280 delcev na milijon. Nostalgija zanikovalcev po dobrih starih časih, ko je bila raven CO₂ višja kot danes in so svetu vladale orjaške praproti in podobna flora, je tako neprimerna.

Lahko si tudi pogledamo, kakšen je bil videti svet pred razvojem človeških civilizacij – bil je precej bolj zelen, skoraj celotno Evropo je pred prihodom človeka prekrival gozd, in to pri omenjeni koncentraciji od 270 do 280 ppm. Argument, da potrebujemo višje koncentracije ogljikovega dioksida, saj da omogočajo obširnejša območja gozdov, je tako napačen. Rastlinam popolnoma ustrezajo »predindustrijske« koncentracije CO₂ in »razogljičenje« ne bo vodilo v množično odmiranje gozdov ali sušenje koruznih in pšeničnih polj, kot svarijo zanikovalci podnebnih sprememb. Ravno nasprotno. Rastlinska pridelava v Sloveniji je lep primer. V zadnjih 20 letih smo imeli na ravni države sedem kmetijskih suš, razglašenih za naravno nesrečo (po posameznih regijah je bila celo še kakšna suša več). Torej, kljub vedno višjim ravnem CO₂ in tehnološko čedalje bolj naprednemu kmetijstvu imamo vse pogostejše situacije, ko so pridelki majhni in se naša že tako majhna samooskrba v posameznih letih še zmanjša. Ob manjši pridelavi v sušnih letih moramo več žit uvoziti iz sosednjih držav, pri čemer pogosto tudi te doživljajo sušo, zgovoren primer je izsušena Padska nižina nedolgo nazaj. Poleg suše na rastlinsko pridelavo negativno vplivajo poplave, spomin na leto 2023 in poplavljena polja in travinje, s tem pa uničene pridelke in bale sena, je še kako živ.

Prilagajanje in blaženje

Podnebne spremembe pomembneje vplivajo na preostali – poleg CO₂ in svetlobe – omejujoč dejavnik fotosinteze in rasti rastlin: temperaturo. Pomembne kulturne rastline, zlasti pšenica, koruza in riž, ki skupaj predstavljajo več kot polovico svetovne kmetijske proizvodnje, najbolj uspevajo v optimalnih temperaturnih pogojih. Temperaturni ekstremi, na primer vročinski valovi, ki so bili v zadnjih dveh desetletjih izredno pogosti, imajo številne negativne posledice za pridelke najpomembnejših poljščin. Višje temperature vodijo v povečane potrebe po vodi, s čimer je morebiten pozitiven vpliv višje koncentracije CO₂ na porabo vode pšenice, ali katerekoli poljščine, lahko izničen. Še več, pri izjemno visokih temperaturah rastline, da se zavarujejo pred prevelikimi izgubami vode, zaprejo listne reže. S tem preprečijo izgubo vode, vendar pa prav tako ne morejo več ujeti ogljikovega dioksida iz ozračja. Tako pride do zmanjšane ravni fotosinteze, ki se lahko tudi ustavi. Jasno je, da v primeru ekstremnih temperatur povišana koncentracija CO₂ v ozračju ne more pozitivno vplivati na kmetijsko pridelavo, kar je dejstvo, na katero podnebni zanikovalci radi pozabljajo. Na visoke temperature se sicer lahko delno prilagajamo, vendar izboljšanje namakanja, morebitne spremembe sort, spremenjeni načini obdelave tal ali pa povečanje deleža pridelave v zaščitenih prostorih (rastlinjaki, plastenjaki) vodijo v večje stroške za kmete in potrošnike. Ti stroški bodo lahko tudi nekajkrat presegli stroške zaradi »zelenega prehoda« in ukrepov za blaženje podnebnih sprememb. Sploh pa bodo vsi ukrepi prilagajanja zaman, če bomo istočasno še vedno kurili fosilna goriva in s tem dodajali ogenj na že tako segreto ozračje.

Poleg prilagajanja je tako blaženje podnebnih sprememb – ukrepi za znižanje izpustov – nujno v vseh sektorjih: energetiki, transportu, industriji, kmetijstvu in drugi rabi tal, kar lahko prikažemo s konkretnim primerom. Predstavljajte si, da ste kmet, ki investira (ter se pri tem zadolži, kljub pomoči države) v nov namakalni sistem, s čimer se prilagodite na bolj pogoste vročinske valove in suše v Sloveniji. Nekaj let vaš namakalni sistem deluje odlično, in ravno ko ste novo upravljanje svojih kmetijskih površin usvojili, se posledice podnebnih sprememb zaradi nadaljnjega kurjenja fosilnih goriv še poslabšajo. Vročinski valovi se še podaljšajo, maksimalne dnevne temperature se še zvišajo, tropske noči postanejo bolj pogoste. Kar naenkrat imate namakalni sistem, ki vas stane veliko, a ni dovolj za prilagajanje na novo nevarnost, saj je bil preprosto dimenzioniran za drugo podnebno realnost. Na tak način se večina sveta – za zdaj – želi prilagajati na podnebne spremembe: z vlaganjem milijard v tehnologije, manj škodljive za okolje, elektrifikacijo določenih delov industrije in prometa, a istočasno z nadaljnjo uporabo fosilnih goriv.

Znanstveniki temu pristopu rečemo hibridni pristop k reševanju podnebne krize – poimenovan po hibridnih vozilih. Ta so polna nove tehnologije, imajo dodaten električni motor, ki onesnažuje nekoliko manj, in so tudi težja in dražja ter vsebujejo še kak dodaten del, ki potrebuje vzdrževanje in se lahko pokvari. Še vedno pa ta ista vozila uporabljajo fosilna goriva in še vedno bistveno prispevajo k segrevanju ozračja, saj je njihov učinek na zmanjšanje izpustov toplogrednih plinov majhen v primerjavi z električnimi vozili, še več bi naredili z izboljšanim javnim prometom ali spodbujanjem kolesarjenja. Torej, hibridni pristopi vodijo v višje stroške za gospodarstvo in potrošnike, ob pogosto zanemarljivih učinkih. Nam pa omogočajo »business as usual« ali življenje, kakršnega smo navajeni (no, vsaj še nekaj let).

Nevarnost zanikanja podnebnih sprememb

V zadnjem času je opaziti tri diskurze zanikanja podnebnih sprememb. Vsi trije so za kmetijstvo izredno nevarni (žal so med zanikovalci tudi posamezni predstavniki kmetov ali kmetijske znanosti). Prvi je, da se spremembe preprosto zanikajo, kar pa je vse težje, saj so te neverjetno jasne, hkrati je prehranski oziroma kmetijski sektor najbolj na udaru zaradi podnebnih sprememb. Pri zanikanju podnebnih sprememb in vztrajanju, da je CO₂ vendar odlična hrana za rastline, bomo pridelavo hrane tako samo še bolj izpostavili tveganjem vse bolj pogostih in vse močnejših podnebnih ekstremov.

Drugi je, da se skuša krivdo prevaliti na druge sektorje in posamezni sektor izvzeti iz ukrepov za blaženje. Nekje do 60. let prejšnjega stoletja je bil sektor kmetijstvo, gozdarstvo in druga raba tal glavni vir toplogrednih plinov, zatem pa so ga prehitela fosilna goriva. Danes je kmetijstvo odgovorno za 15 odstotkov trenutne ravni segrevanja ozračja. Brez ukrepov blaženja, torej ob nadaljevanju trenutnih vzorcev pridelave in potrošnje hrane, bo samo kmetijsko-prehranski sektor do konca 21. stoletja pripomogel k 0,7 do 0,9 stopinje višjim temperaturam v primerjavi z današnjimi – več kot polovica tega segrevanja je na račun velike potrošnje živil živalskega izvora. Ker so posledice katastrofalne že danes, ko živimo na planetu, za okoli 1,5 stopinje bolj vročem v primerjavi s predindustrijsko dobo, si ne moremo privoščiti še dodatnega segrevanja (izpuste morajo zmanjšati vsi sektorji!).

Tretji argument, ki ga uporabljajo zanikovalci, predvsem politiki, je v smislu krilatic, da se kmetje prilagajajo že stoletja in se bodo tudi tokrat prilagodili, ne da bi jim kdo solil pamet, kako. Ta argument je še posebej nevaren, saj pomeni, da se kmetje, če bodo takšni ljudje odgovorni za kmetijsko-okoljsko politiko, lahko obrišejo pod nosom za dovolj obsežno pomoč države – bodisi finančno pomoč za sprejetje ukrepov za prilagajanje na podnebne spremembe bodisi za pomoč po naravnih nesrečah – saj se vendar lahko prilagodijo sami, kot že stoletja. Nujna bo potemtakem pomoč znanosti, kar pa ne pomeni le hibridnih ukrepov prilagajanja, ampak tudi nujne in sistemske ukrepe blaženja, torej zmanjševanje izpustov in drugih okoljskih vplivov v vseh sektorjih.

–––

Dr. Žiga Malek je raziskovalec dinamike rabe tal in ekosistemov na Biotehniški fakulteti Univerze v Ljubljani in na mednarodnem raziskovalnem inštitutu IIASA na Dunaju.  Ima 13 let izkušenj mednarodnih okoljskih raziskav in je na področju prilagajanja na podnebne spremembe in zmanjševanja človeških vplivov na okolje svetoval evropski komisiji, evropski okoljski agenciji, programoma Združenih narodov za okolje in razvoj, Medameriški razvojni banki in Svetovni banki. Od njegovega rojstva se je koncentracija CO2 v ozračju povečala za 22 odstotkov.