Tebatan Perubahan Iklim: Menanam Pokok di Artik Memburukkan Pemanasan Global

Pemulihan hutan dan penanaman pokok adalah strategi yang mantap untuk mengurangkan perubahan iklim. Walau bagaimanapun, penggunaan pendekatan ini di Arktik memburukkan lagi pemanasan dan tidak produktif kepada pengurangan perubahan iklim. Ini kerana liputan pokok mengurangkan albedo (atau pantulan cahaya matahari) dan meningkatkan kegelapan permukaan yang mengakibatkan pemanasan bersih (kerana pokok menyerap lebih banyak haba daripada matahari berbanding salji). Selanjutnya, aktiviti penanaman pokok juga mengganggu kumpulan karbon tanah artik yang menyimpan lebih banyak karbon daripada semua tumbuhan di Bumi. Oleh itu, pendekatan mitigasi perubahan iklim tidak semestinya tertumpu kepada karbon. Perubahan iklim adalah mengenai keseimbangan tenaga Bumi (tenaga suria yang tinggal di atmosfera dan tenaga suria meninggalkan atmosfera). Jumlah gas rumah hijau menentukan berapa banyak haba yang dikekalkan di atmosfera Bumi. Di kawasan artik, di latitud tinggi, kesan albedo (iaitu, pantulan cahaya matahari kembali ke angkasa tanpa ditukar kepada haba) adalah lebih penting (daripada kesan rumah hijau akibat penyimpanan karbon atmosfera) untuk jumlah keseimbangan tenaga. Oleh itu, matlamat keseluruhan untuk memperlahankan perubahan iklim memerlukan pendekatan holistik.   

Tumbuhan dan haiwan secara berterusan membebaskan karbon dioksida (CO₂) dalam atmosfera melalui pernafasan. Beberapa kejadian semula jadi seperti kebakaran hutan dan letusan gunung berapi juga membebaskan CO₂ dalam suasana. Keseimbangan dalam CO atmosfera₂ dikekalkan oleh penyerapan karbon biasa oleh tumbuhan hijau dengan kehadiran cahaya matahari melalui fotosintesis. Walau bagaimanapun, aktiviti manusia sejak 18^th abad, terutamanya pengekstrakan dan pembakaran bahan api fosil seperti arang batu, minyak petroleum, dan gas asli, telah meningkatkan kepekatan CO atmosfera.₂.  

Menariknya, peningkatan kepekatan CO₂ di atmosfera diketahui menunjukkan kesan persenyawaan karbon (iaitu, tumbuhan hijau berfotosintesis lebih banyak sebagai tindak balas kepada lebih banyak CO₂ dalam atmosfera). Sebahagian besar daripada sinki karbon terestrial semasa adalah disebabkan oleh peningkatan fotosintesis global ini sebagai tindak balas kepada peningkatan CO.₂. Semasa 1982-2020, fotosintesis global meningkat kira-kira 12% sebagai tindak balas kepada peningkatan 17% dalam kepekatan karbon dioksida global di atmosfera daripada 360 ppm kepada 420 ppm^1,2.  

Jelas sekali, peningkatan fotosintesis global tidak dapat mengasingkan semua pelepasan karbon antropogenik sejak perindustrian bermula. Akibatnya, karbon dioksida atmosfera (CO₂) telah meningkat secara berkesan kira-kira 50% dalam dua abad yang lalu kepada 422 ppm (pada September 2024)³ iaitu 150% daripada nilainya pada tahun 1750. Oleh kerana karbon dioksida (CO₂) ialah gas rumah hijau yang penting, peningkatan keseluruhan CO atmosfera yang ketara ini₂ telah menyumbang kepada pemanasan global dan perubahan iklim.  

Perubahan iklim menjelma dalam bentuk ais kutub yang mencair dan glasier, lautan yang memanas, paras laut yang meningkat, banjir, ribut bencana, kemarau yang kerap dan sengit, kekurangan air, gelombang haba, kebakaran yang teruk, dan keadaan buruk yang lain. Ia mempunyai akibat yang teruk ke atas kehidupan dan mata pencaharian rakyat justeru itu penting untuk mitigasi. Oleh itu, untuk mengehadkan pemanasan global dan kenaikan suhu kepada 1.5°C menjelang akhir abad ini, Persidangan Perubahan Iklim PBB telah menyedari bahawa pelepasan gas rumah hijau global perlu dikurangkan 43% menjelang 2030 dan telah menyeru pihak untuk beralih daripada bahan api fosil untuk mencapai pelepasan sifar bersih oleh 2050.  

Selain pengurangan pelepasan karbon, tindakan iklim juga boleh disokong dengan penyingkiran karbon dari atmosfera. Sebarang peningkatan dalam penangkapan karbon atmosfera akan membantu.  

Fotosintesis marin oleh fitoplankton, kelp, dan plankton alga di lautan bertanggungjawab untuk kira-kira separuh daripada penangkapan karbon. Adalah dicadangkan bahawa bioteknologi mikroalga boleh menyumbang kepada penangkapan karbon melalui fotosintesis. Membalikkan penebangan hutan dengan penanaman pokok dan pemulihan tanah hutan boleh menjadi sangat membantu mitigasi iklim. Satu kajian mendapati bahawa meningkatkan litupan hutan global boleh memberi sumbangan yang besar. Ia menunjukkan bahawa kapasiti kanopi pokok global di bawah iklim semasa ialah 4.4 bilion hektar yang bermakna tambahan 0.9 bilion hektar penutup kanopi (bersamaan dengan peningkatan 25% dalam kawasan hutan) boleh diwujudkan selepas tidak termasuk litupan sedia ada. Penutup kanopi tambahan ini jika dibuat akan mengasingkan dan menyimpan kira-kira 205 gigatonne karbon yang berjumlah kira-kira 25% daripada kumpulan karbon atmosfera semasa. Pemulihan hutan global adalah penting juga kerana perubahan iklim yang tidak terganggu akan mengakibatkan pengurangan kira-kira 223 juta hektar litupan hutan (kebanyakannya di kawasan tropika) dan kehilangan biodiversiti yang berkaitan menjelang 2050^4,5. 

Penanaman pokok di kawasan artik  

Rantau Artik merujuk kepada bahagian utara Bumi di atas latitud 66° 33′N dalam bulatan artik. Sebahagian besar wilayah ini (kira-kira 60%) diduduki oleh lautan artik yang dilitupi ais laut. Jisim daratan artik terletak di sekitar pinggir selatan lautan artik yang menyokong tundra atau hutan boreal utara.  

Hutan boreal (atau taiga) terletak di selatan Bulatan Artik dan dicirikan oleh hutan konifer yang kebanyakannya terdiri daripada pain, spruce, dan larch. Ia mempunyai musim sejuk yang panjang dan sejuk dan musim panas yang pendek dan basah. Terdapat dominan pokok-pokok yang tahan sejuk, berkon, malar hijau, pokok konifer (pinus, cemara, dan cemara) yang mengekalkan daunnya yang berbentuk jarum sepanjang tahun. Berbanding dengan hutan sederhana dan hutan basah tropika, hutan boreal mempunyai produktiviti primer yang lebih rendah, mempunyai kepelbagaian spesies tumbuhan yang lebih sedikit dan kekurangan struktur hutan berlapis. Sebaliknya, tundra arktik terletak di utara hutan boreal di kawasan Artik di hemisfera utara, di mana tanah bawah beku secara kekal. Wilayah ini jauh lebih sejuk dengan purata suhu musim sejuk dan musim panas dalam julat -34°C dan 3°C – 12°C masing-masing. Tanah bawah adalah beku kekal (permafrost) justeru akar tumbuhan tidak boleh menembusi jauh ke dalam tanah dan tumbuhan rendah ke tanah. Tundra mempunyai produktiviti primer yang sangat rendah, kepelbagaian spesies yang rendah dan musim pertumbuhan yang pendek selama 10 minggu apabila tumbuhan tumbuh dengan cepat sebagai tindak balas kepada siang hari yang panjang.  

Pertumbuhan pokok di kawasan artik dipengaruhi oleh permafrost kerana air beku bawah permukaan menyekat pertumbuhan akar dalam. Kebanyakan tundra mempunyai permafrost berterusan manakala hutan boreal wujud di kawasan dengan sedikit atau tiada permafrost. Walau bagaimanapun, permafrost Artik tidak terjejas.  

Apabila iklim Arktik semakin panas (yang berlaku dua kali lebih cepat daripada purata global), hasil pencairan dan kehilangan permafrost akan meningkatkan kemandirian anak pokok awal. Kehadiran kanopi pokok renek didapati dikaitkan secara positif dengan kemandirian dan pertumbuhan anak benih menjadi pokok. Komposisi spesies dan fungsi ekosistem di rantau ini sedang mengalami perubahan pesat. Apabila iklim menjadi panas dan permafrost merosot, tumbuh-tumbuhan mungkin beralih daripada arktik tanpa pokok kepada dikuasai pokok pada masa hadapan⁶.  

Adakah tumbuh-tumbuhan beralih ke landskap kutub yang dikuasai pokok mengurangkan CO atmosfera₂ melalui fotosintesis yang dipertingkatkan dan membantu mitigasi perubahan iklim? Bolehkah kawasan Arktik dipertimbangkan untuk penanaman semula hutan untuk menghilangkan CO atmosfera₂. Dalam kedua-dua situasi, permafrost arktik harus mencairkan atau merosot terlebih dahulu untuk membolehkan pertumbuhan pokok. Walau bagaimanapun, pencairan permafrost membebaskan metana di atmosfera yang merupakan gas rumah hijau yang kuat dan menyumbang kepada pemanasan selanjutnya. Pembebasan metana daripada permafrost juga menyumbang kepada kebakaran hutan besar-besaran di rantau ini.  

Bagi strategi penyingkiran CO atmosfera₂ melalui fotosintesis melalui penanaman semula hutan atau penanaman pokok di kawasan artik dan pengurangan akibat pemanasan dan perubahan iklim, para penyelidik⁷ mendapati pendekatan ini tidak sesuai untuk rantau ini dan tidak produktif kepada mitigasi perubahan iklim. Ini kerana liputan pokok mengurangkan albedo (atau pantulan cahaya matahari) dan meningkatkan kegelapan permukaan yang mengakibatkan pemanasan bersih kerana pokok menyerap lebih banyak haba daripada matahari berbanding salji. Selanjutnya, aktiviti penanaman pokok juga mengganggu kumpulan karbon tanah artik yang menyimpan lebih banyak karbon daripada semua tumbuhan di Bumi.  

Oleh itu, pendekatan mitigasi perubahan iklim tidak semestinya tertumpu kepada karbon. Perubahan iklim adalah mengenai keseimbangan tenaga Bumi (tenaga suria yang tinggal di atmosfera dan tenaga suria meninggalkan atmosfera). Gas rumah hijau menentukan berapa banyak haba yang dikekalkan di atmosfera Bumi. Di kawasan arktik di latitud tinggi, kesan albedo (iaitu, pantulan cahaya matahari kembali ke angkasa tanpa ditukar kepada haba) adalah lebih penting (daripada penyimpanan karbon atmosfera) untuk jumlah keseimbangan tenaga. Oleh itu, matlamat keseluruhan untuk memperlahankan perubahan iklim memerlukan pendekatan holistik.  

*** 

Rujukan:  

1. Keenan, TF, et al. Kekangan terhadap pertumbuhan bersejarah dalam fotosintesis global akibat peningkatan CO2. Nat. Mendaki. Chang. 13, 1376–1381 (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41558-023-01867-2 

2. Makmal Berkeley. Berita – Tumbuhan Membeli Masa Kita untuk Memperlahankan Perubahan Iklim – Tetapi Tidak Cukup untuk Menghentikannya. Boleh didapati di https://newscenter.lbl.gov/2021/12/08/plants-buy-us-time-to-slow-climate-change-but-not-enough-to-stop-it/ 

3. NASA. Karbon Dioksida. Boleh didapati di https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/ 

4. Bastin, Jean-Francois et al 2019. Potensi pemulihan pokok global. Sains. 5 Julai 2019. Jld 365, Keluaran 6448 ms 76-79. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax0848 

5. Chazdon R., dan Brancalion P., 2019. Memulihkan hutan sebagai cara untuk banyak tujuan. Sains. 5 Jul 2019 Jld 365, Keluaran 6448 ms 24-25. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aax9539 

6. Limpens, J., Fijen, TPM, Keizer, I. et al. Pokok Renek dan Permafrost Terdegradasi Membuka Jalan untuk Penubuhan Pokok di Tanah Gambut Subarctic. Ekosistem 24, 370–383 (2021).  https://doi.org/10.1007/s10021-020-00523-6 

7. Kristensen, J.Å., Barbero-Palacios, L., Barrio, IC et al. Penanaman pokok bukanlah penyelesaian iklim di latitud tinggi utara. Nat. Geosci. 17, 1087–1092 (2024). https://doi.org/10.1038/s41561-024-01573-4  

***