Hiilinielu
Hiilinielu (myös hiilidioksidinielu) on hiilivarasto, jonka koko kasvaa. Se on vastakohta hiilen lähteelle. Pääasiallisia luonnollisia hiilinieluja ovat meret sekä kasvit ja muut organismit, jotka käyttävät fotosynteesiä. Fotosynteesissä hiiltä siirtyy biomassaan ilmakehästä, jossa sitä on hiilidioksidin muodossa. Myös suot ja metsät sitovat hiiltä.
Käsite hiilinielu on tullut laajaan tietoisuuteen ilmaston lämpenemistä koskevan keskustelun ansiosta. Esimerkiksi Kioton sopimuksessa hiilinielujen hyödyntäminen on eräs tapa lieventää valtiokohtaisia kasvihuonekaasupäästöjä.
Hiiltä on mahdollista erottaa ilmakehästä myös teknologian keinoin. Monia keinoja ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi keinotekoisesti käyttäen erilaisia hiilidioksidin talteenottomenetelmiä tai parantamalla luonnollisia prosesseja on tutkittu. Yksi tutkimuskohteista on hiilidioksidin geologinen varastointi.
Valtameret peittävät noin 70% maapallon pinta-alasta ja niihin on liuenneena noin 50 kertaa niin paljon epäorgaanista hiiltä kuin ilmakehään, eli noin 20 kertaa niin paljon kuin maaperään ja maalla kasvaviin kasveihin. Hiilidioksidin vuo merestä ilmakehään ja ilmakehästä mereen on suuri, ja siinä tapahtuu pieniä muutoksia geologisessa aikaskaalassa. Vuosien ja vuosikymmenten mittakaavassa muutokset liittyvät hiilidioksidin liukenemiseen meriveteen, mutta pitemmän aikavälin muutoksissa biologisilla prosesseilla on suurempi rooli. Epäorgaanista hiiltä poistuu meristä pikkuhiljaa sedimentoituvina suoloina, joita hiilidioksidi muodostaa kalsiumin tai magnesiumin kanssa.
Vuonna 2008 arvioitiin että meriin absorboituu noin neljännes ihmisen tuottamasta hiilidioksidista, noin 2,3 miljardia tonnia hiilidioksidia. Hiilidioksidi muuttaa merivettä happamammaksi, jolloin sen absorptiokyky pienenee, ja vuosien mittaan merien teho hiilinieluna huononee.
Merten toimimista hiilinieluna on ehdotettu tehostettavaksi joko rautalannoitteiden avulla tai injektoimalla hiilidioksidia suoraan syvän meren alueille. Tämä voi aiheuttaa ennustamattomia häiriöitä ympäristössä. IPCC pitää merien lannoittamista ja hiilidioksidin sitomista kasvavaan fytoplanktonin massaan yhtenä mahdollisena tapana vähentää hiilidioksidin määrää ilmakehässä, mutta toteaa että ratkaisun ympäristövaikutuksia pitää tutkia lisää. Ei ole vahvaa näyttöä siitä että vaikka planktonin määrä saataisiin kasvamalla lannoittamalla vähäravinteisia merialueita, biologisesti sitoutunutta hiiltä vajoaisi syvyyksiin suuria määriä.
Metsien hiilivarantoon sisältyy puusto ja maaperä. Yli puolet metsiin sitoutuneesta hiilestä on varastoitunut maaperään. Maaperän hiilivarasto kasvaa luonnonmetsässä jopa tuhansien vuosien ajan. Maaperän hiilivarastosta tiedetään kuitenkin vähän.
Kaadettujen puiden juuristo hajoaa nopeasti. Suomen metsien keskimääräinen puuston määrä on nykyään alle 200 kuutiota puuta hehtaarilla. Luonnonvaraisessa metsässä puuta voi olla 600 kuutiota hehtaarilla. Vanhoissa metsissä erityistä on kuitenkin suuri hehtaarikohtainen hiilivarasto. Hiilivarastot ovat erityisen suuret sademetsissä.
Sekä Suomessa että EU:ssa nieluvaikutus on pääosin talousmetsissä, missä puuston määrää on kasvatettu tarkoituksellisesti vuosikymmeniä hakkuumahdollisuuksien lisäämiseksi. Samalla metsien puuston ja maaperän hiilivarat ja hiilensidontakyky ovat kasvaneet jopa kaksinkertaisiksi, ja kehitystä voidaan jatkaa vielä pitkälle tulevaisuuteen.
Suomen Luonnonsuojeluliiton mukaan paras ilmastoteko on jättää omistamansa metsä rauhassa sitomaan hiiltä. Suomen Metsäyhdistyksen (SMY) mukaan tämä keino tepsisi kuitenkin vain väliaikaisesti, sillä metsien kasvillisuuden määrä ei voi kasvaa loputtomiin. Kun keino olisi käytetty loppuun, kokonaispäästöt alkaisivat jälleen kasvaa. SMY:n mielestä tämä ei edistäisi kestävää kehitystä, koska tämän voi tehdä jokaisen metsähehtaarin kohdalla vain kerran. Tulevat sukupolvet eivät voisi sitä enää samassa metsässä tehdä, mutta ne eivät voisi tehdä metsällä välttämättä kaikkea muutakaan haluamaansa, koska osa metsän käytöstä, esimerkiksi virkistyskäyttöä lukuun ottamatta, johtaisi hiilivaraston purkamiseen. SMY:n näkemyksen mukaan näin menetettäisiin mahdollisuus käyttää metsiä kestävällä ja pysyvällä tavalla ilmastonmuutoksen torjuntaan kuten esimerkiksi bioenergian tuotantoon tai metsätuotteiden hiilivaraston kasvattamiseen.
Suurten hiilivarastojen suojelun tulisi olla tärkeä osa ilmastopolitiikkaa ilmakehän hiilen sidonnan ohella sekä tropiikissa että Suomessa. Hiilinieluihin liittyy poliittinen ongelma, miten määritetään nielun lähtötaso, josta lukien hiilivaraston kasvamista voidaan alkaa ottaa huomioon kasvihuonekaasupäästöjä vähentävänä tekijänä. 2017 EU-parlamentti päätti että hakkuita voidaan lisätä, kunhan metsien hiilinielut pysyvät ennallaan vuoteen 2050 mennessä. Ilmastotutkija Timo Vesala sanoo että päätös on murheellinen eikä ota ilmastovaikutuksia huomioon.
Ilmaston lämpeneminen pidentää Suomessa kasvukautta. Näin ollen Suomen hiilitase muuttuu entistäkin paremmaksi.
Suomen maa- ja metsätalousministeriön alaisen luonnonvarakeskus Luken käyttämiä laskentakaavoja metsien korkotasoksi on arvosteltu julkisesti alan asiantuntijoiden toimesta liian suuret hakkuut mahdollistaviksi. Luken arvion pohjalta hakkuita voitaisiin toteuttaa 2020-luvulla 83,1 miljoonaa kuutiota vuodessa, kun Helsingin yliopiston metsäekonomian ja -politiikan professori Olli Tahvosen mukaan hiilinieluja vähentämätön, kestävä luku olisi 63–68 miljoonaa kuutiota vuodessa.