Δεξαμενή άνθρακα

Μία δεξαμενή άνθρακα είναι οτιδήποτε απορροφά περισσότερο άνθρακα από την ατμόσφαιρα από ό,τι απελευθερώνει, όπως για παράδειγμα τα φυτά, ο ωκεανός και το έδαφος. Αντίθετα, μια πηγή άνθρακα είναι οτιδήποτε απελευθερώνει περισσότερο άνθρακα στην ατμόσφαιρα από ό,τι απορροφά, όπως η καύση των ορυκτών καυσίμων, η αποδάσωση, και οι ηφαιστειακές εκρήξεις.Στην ιδανική περίπτωση, ο κύκλος του άνθρακα διατηρεί τις συγκεντρώσεις του άνθρακα της Γης σε ισορροπία, μετακινώντας τον άνθρακα από τόπο σε τόπο και διατηρώντας σταθερά τα επίπεδα του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Ωστόσο, ο κύκλος του άνθρακα έχει αλλάξει λόγω της ανθρώπινης δραστηριότητας. Οι άνθρωποι απελευθερώνουν περισσότερο άνθρακα στην ατμόσφαιρα χρησιμοποιώντας ορυκτά καύσιμα και διατηρώντας μεγάλες κτηνοτροφικές μονάδες. Η αποψίλωση των δασών εξαντλεί τον εφοδιασμό άνθρακα από τη Γη. Ως αποτέλεσμα, η ποσότητα του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνεται.Σε παγκόσμιο επίπεδο, η συνολική ποσότητα άνθρακα στη βλάστηση, στο έδαφος και στα υπολείμματα οργανικής ύλης είναι περίπου 2.200 Gt (1 Gt = 1 δισεκατομμύριο τόνοι), και εκτιμάται ότι η ποσότητα του άνθρακα που δέχεται ετησίως από επίγεια οικοσυστήματα είναι περίπου 2,6 Gt. Οι ίδιοι οι ωκεανοί συσσωρεύουν επίσης άνθρακα, περίπου 920 Gt. Η ποσότητα του άνθρακα που αποθηκεύεται στον ωκεανό υπερβαίνει την ποσότητα της ατμόσφαιρας (κατά περίπου 760 Gt). Από τον άνθρακα που εκπέμπεται στην ατμόσφαιρα από ανθρώπινες δραστηριότητες, μόνο το 45% παραμένει στην ατμόσφαιρα, ενώ περίπου το 30% απορροφάται από τους ωκεανούς και το υπόλοιπο ενσωματώνεται στα χερσαία οικοσυστήματα.

 Το Πρωτόκολλο του Κιότο είναι μια διεθνής συμφωνία που αποσκοπεί στη μείωση των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) και των αερίων του θερμοκηπίου (GHG) στην ατμόσφαιρα. Το βασικό σημείο του Πρωτοκόλλου είναι ότι οι βιομηχανικές χώρες πρέπει να μειώσουν τις εκπομπές του CO2. Το Πρωτοκολλο επιτρέπει στις χώρες του Παραρτήματος Ι με μεγάλες εκτάσεις δασών να παραχωρούν πίστωση άνθρακα (ειδική άδεια) σε άλλες χώρες, επειδή η αυξανόμενη βλάστηση των χωρών τους δεσμεύει το διοξείδιο του άνθρακα. Εκτιμάται ότι τα δάση απορροφούν μεταξύ 100 και 200 τόνων ανά στρέμμα κάθε χρόνο, μέσω της φωτοσυνθετικής μετατροπής σε άμυλο, κυτταρίνη, λιγνίνη και άλλα συστατικά της ξύλινης βιομάζας. Αν και αυτό έχει τεκμηριωθεί καλά για εύκρατα δάση και φυτείες, η πανίδα των τροπικών δασών θέτει ορισμένους περιορισμούς για τέτοιες γενικευμένες εκτιμήσεις.Ορισμένες χώρες επιδιώκουν να ανταλλάσσουν δικαιώματα εκπομπών στις αγορές εκπομπών άνθρακα, αγοράζοντας τα αχρησιμοποίητα δικαιώματα εκπομπών άνθρακα άλλων χωρών. Εάν τεθούν σε εφαρμογή συνολικά όρια για τις εκπομπές αερίων θερμοκηπίου, οι μηχανισμοί της αγοράς ορίων και εμπορίου θεωρούνται ότι θα βρουν οικονομικά αποδοτικούς τρόπους για τη μείωση των εκπομπών. Δεν υπάρχει ακόμη καθεστώς ελέγχου άνθρακα για όλες αυτές τις αγορές παγκοσμίως, και κανένα δεν καθορίζεται στο Πρωτόκολλο του Κιότο. Οι εθνικές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα είναι αυτοδηλωμένες. Στον Μηχανισμό Καθαρής Ανάπτυξης (CDM), μόνο η δάσωση και η αναδάσωση είναι επιλέξιμες για την παραγωγή πιστοποιημένων μειώσεων εκπομπών (CER) κατά την πρώτη περίοδο δέσμευσης του Πρωτοκόλλου του Κιότο (2008-2012). Δραστηριότητες διαφύλαξης των δασών ή δραστηριότητες αποφυγής της αποψίλωσης των δασών, που θα είχαν ως αποτέλεσμα τη μείωση των εκπομπών μέσω της διατήρησης των υφιστάμενων αποθεμάτων άνθρακα, δεν είναι επιλέξιμες αυτήν τη στιγμή. Επίσης, η δέσμευση του άνθρακα μέσω γεωργικών καλλιεργειών δεν είναι ακόμη δυνατή. Η δέσμευση του άνθρακα από το έδαφος είναι μια διαδικασία κατά την οποία το CO2 απομακρύνεται από την ατμόσφαιρα και αποθηκεύεται στην δεξαμενή άνθρακα του εδάφους. Αυτή η διαδικασία προκαλείται κυρίως από τα φυτά μέσω της φωτοσύνθεσης, όπου ο άνθρακας αποθηκεύεται σε οργανική μορφή. Από τη βιομηχανική επανάσταση, η μετατροπή των φυσικών οικοσυστημάτων σε καλλιεργήσιμη γη είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση των επιπέδων του αποθηκευμένου άνθρακα, απελευθερώνοντας 50 έως 100 Gt άνθρακα από το έδαφος στην ατμόσφαιρα. Αυτό είναι το συνδυασμένο αποτέλεσμα της μειωμένης ποσότητας των φυτικών ριζών και των υπολειμμάτων οργανικής ύλης που επιστρέφει στο έδαφος, της αυξημένης αποσύνθεσης από το όργωμα του εδάφους και της αυξημένης διάβρωσης του εδάφους. Η εξάντληση των αποθεμάτων άνθρακα δημιούργησε έλλειμμα άνθρακα στο έδαφος που αντιπροσωπεύει μια ευκαιρία αποθήκευσής του στο έδαφος μέσω μιας ποικιλίας προσεγγίσεων διαχείρισης της γης. Ωστόσο, διάφοροι παράγοντες επηρεάζουν την πιθανή αποθήκευση του άνθρακα στο έδαφος, όπως κλιματικές αλλαγές, ιστορικά πρότυπα χρήσης γης, τρέχουσες στρατηγικές διαχείρισης γης και τοπογραφική ετερογένεια. Ο μπλε άνθρακας αναφέρεται στο διοξείδιο του άνθρακα που απομακρύνεται από την ατμόσφαιρα από τα παγκόσμια ωκεάνια οικοσυστήματα, κυρίως φύκια, μαγγρόβια βλάστηση, θαλάσσια φανερόγαμα, και μακροφύκια, μέσω της ανάπτυξης των φυτών και της συσσώρευσης και ταφής οργανικής ύλης στο έδαφος.Οι ωκεανοί καλύπτουν το 70% του πλανήτη, κατά συνέπεια η αποκατάσταση του οικοσυστήματος των ωκεανών έχει το μεγαλύτερο δυναμικό ανάπτυξης μπλε άνθρακα. Η μαγγρόβια βλάστηση, τα θαλάσσια φανερόγαμα και τα μακροφύκια αποτελούν την πλειονότητα της βλάστησης του ωκεανού, η οποία όμως αντιστοιχεί μόλις στο 0,05% της φυτικής βιομάζας στην ξηρά. Παρά το μικρό τους αποτύπωμα, μπορούν να αποθηκεύσουν συγκρίσιμη ποσότητα άνθρακα ετησίως.Οι τρέχουσες εκτιμήσεις της μακροπρόθεσμης χωρητικότητας μπλε άνθρακα ποικίλλουν και οι έρευνες βρίσκονται σε εξέλιξη. Αν και τα παράκτια οικοσυστήματα καλύπτουν λιγότερη έκταση και έχουν λιγότερη βιομάζα από τα χερσαία φυτά, έχουν τη δυνατότητα να επηρεάσουν τη μακροχρόνια δέσμευση άνθρακα, ιδιαίτερα σε δεξαμενές ιζημάτων. Μία από τις κύριες ανησυχίες για τον μπλε άνθρακα είναι ότι το ποσοστό απώλειας αυτών των σημαντικών θαλάσσιων οικοσυστημάτων είναι πολύ υψηλότερο από οποιοδήποτε άλλο οικοσύστημα στον πλανήτη, ακόμη και σε σύγκριση με τα τροπικά δάση. Οι τρέχουσες εκτιμήσεις υποδηλώνουν απώλεια 2-7% ετησίως, η οποία δεν είναι μόνο απώλεια δέσμευσης άνθρακα, αλλά και απώλεια ενδιαιτημάτων που είναι σημαντικά για τη διαχείριση του κλίματος, της προστασίας των ακτών και της υγείας. Δέσμευση άνθρακα Κύκλος του άνθρακα Κλιματική αλλαγή Αναδάσωση Αποδάσωση και κλιματική αλλαγή