thumb|Celkové narušení globálního uhlíkového cyklu způsobené antropogenní činností, globální průměry 2015–2024 Propady uhlíku (anglicky carbon sinks) označují procesy nebo mechanismy, které z atmosféry dočasně a nebo trvale odstraňují více uhlíku, zejména ve formě oxidu uhličitého (CO₂), než kolik jej uvolňuje. Propady uhlíku představují významnou součást globálního uhlíkového cyklu a hrají důležitou roli při zmírňování změny klimatu tím, že snižují koncentraci skleníkových plynů v atmosféře. Zájem a povědomí veřejnosti o významu propadů CO2 vzrostl od doby přijetí Kjótského protokolu, který podporuje jejich použití jako formu uhlíkové kompenzace. Existují různé strategie používané pro zlepšení tohoto procesu.Terminologické vymezení

Je nutné rozlišovat mezi pojmy propady uhlíku (carbon sinks), sekvestrace (carbon sequestration) a ukládání uhlíku (carbon storage). Zatímco propad uhlíku označuje funkci systému, sekvestrace označuje proces ukládání uhlíku a carbon storage samotné uložení uhlíku v konkrétním rezervoáru.

Přirozené propady uhlíku

Oceány Oceány představují jeden z nejvýznamnějších přirozených propadů uhlíku na Zemi a hrají klíčovou roli v regulaci globálního klimatu. Oxid uhličitý (CO₂) je z atmosféry absorbován především prostřednictvím rozpouštění v povrchových vrstvách oceánu, kde dochází k chemickým reakcím přeměňujícím část rozpuštěného CO₂ na hydrogenuhličitany a uhličitany. Tento proces umožňuje oceánům dlouhodobě ukládat značné množství uhlíku.

Významnou úlohu při pohlcování uhlíku hraje také biologická pumpa. Mořské organismy, zejména fytoplankton, během fotosyntézy absorbují oxid uhličitý z atmosféry a přeměňují jej na organickou hmotu. Část této organické hmoty následně klesá do hlubších vrstev oceánu nebo na mořské dno, kde může být uhlík ukládán po velmi dlouhou dobu.

Podle současných odhadů oceány absorbují přibližně čtvrtinu až třetinu antropogenních emisí oxidu uhličitého vznikajících lidskou činností. Oceánské propady uhlíku tak významně zpomalují tempo globální změny klimatu a snižují koncentraci skleníkových plynů v atmosféře.

Schopnost oceánů pohlcovat uhlík však není neomezená a může být negativně ovlivněna změnou klimatu. Oteplování oceánů snižuje schopnost mořské vody absorbovat oxid uhličitý a zároveň přispívá k okyselování oceánů, které může ovlivňovat mořské ekosystémy a biologické procesy podílející se na ukládání uhlíku.

Lesy Stromy během fotosyntézy absorbují oxid uhličitý (CO₂) z atmosféry a ukládají uhlík v nadzemní i podzemní biomase, například v kmenech, větvích, kořenech a listech. Významné množství uhlíku je ukládáno také v lesních půdách a organické hmotě.

Schopnost lesů fungovat jako propad uhlíku závisí na klimatických podmínkách, stáří porostu, dostupnosti živin a způsobu hospodaření. Po disturbancích, jako je těžba, větrné kalamity, lesní požáry, šíření škůdců může lesní ekosystém po určitou dobu fungovat jako zdroj emisí, než se obnoví jeho čistá uhlíková bilance. Po narušení lesního ekosystému může docházet k postupnému obnovení schopnosti lesa fungovat jako propad uhlíku. Mladé lesní porosty se po těžbě nebo větrné kalamitě stávají opět čistým propadem uhlíku přibližně po 8 až 13 letech v závislosti na produktivitě stanoviště a způsobu hospodaření.

Půda a vodstvo na pevnině Významná část suchozemského uhlíku je ukládána právě v půdách především ve formě půdní organické hmoty, která vzniká rozkladem rostlinných zbytků, kořenů, hub, mikroorganismů a dalších organických materiálů. Významnou roli při ukládání uhlíku hrají zejména lesní půdy, travní ekosystémy, mokřady a rašeliniště.

K ukládání uhlíku do půdy dochází prostřednictvím fotosyntézy. Rostliny během svého růstu absorbují oxid uhličitý z atmosféry a část uhlíku následně vstupuje do půdy prostřednictvím kořenů, odumřelé biomasy nebo rozkládajících se organických látek. Část uhlíku je následně mikroorganismy rozkládána a vrací se zpět do atmosféry, zatímco jiná část může být v půdě stabilizována po velmi dlouhou dobu. Délka ukládání uhlíku závisí například na typu půdy, teplotě, vlhkosti, chemickém složení organické hmoty nebo aktivitě půdních organismů.

Zvláštní význam mají rašeliniště, která patří mezi největší dlouhodobé zásobárny uhlíku na světě. Přestože pokrývají pouze malou část zemského povrchu, ukládají značné množství organického uhlíku nahromaděného během tisíců let. Kvůli vysoké vlhkosti a nedostatku kyslíku zde dochází k velmi pomalému rozkladu organické hmoty. Odvodňování, těžba rašeliny nebo požáry však mohou vést k rychlému uvolnění dlouhodobě uloženého uhlíku zpět do atmosféry.

Obsah půdního organického uhlíku je silně ovlivněn způsobem využívání krajiny a intenzitou hospodaření. Odstraňování rostlinných zbytků, degradace půdy, eroze a nízký přísun organické hmoty vedou k poklesu jeho zásob, což negativně ovlivňuje schopnost půdy zadržovat vodu a živiny a zároveň snižuje její produktivitu. Naopak udržitelné postupy, jako je ponechávání rostlinných zbytků na poli, aplikace organických hnojiv nebo agrolesnictví, mohou zvyšovat obsah půdního uhlíku a přispívat k obnově degradovaných půd

Zvýšení zásob půdního uhlíku má přímý dopad na zemědělskou produktivitu, protože vyšší obsah uhlíku v pude zlepšuje její strukturu, zvyšuje schopnost zadržovat vodu a podporuje mikrobiální aktivitu. Obnova půdního uhlíku je proto považována za klíčový nástroj jak pro zlepšení potravinové bezpečnosti, tak pro dlouhodobou stabilitu půdních ekosystémů.

Reakce na změnu klimatu Schopnost přirozených propadů uhlíku reagovat na změnu klimatu se v různých částech světa liší. Podle IPCC se očekává, že tropické ekosystémy budou v budoucnu absorbovat méně uhlíku, zatímco v některých vysokých zeměpisných šířkách může dojít ke zvýšení ukládání uhlíku v důsledku delší vegetační sezóny a oteplování. Současně však představuje významné riziko tání permafrostu, který obsahuje velké množství dlouhodobě uloženého uhlíku. Rozmrazování permafrostu může vést k uvolňování oxidu uhličitého a metanu do atmosféry a zesilovat tak změnu klimatu. IPCC zároveň uváděl, že omezení globálního oteplení na 1,5 °C by mohlo zabránit roztání přibližně 2 milionů km² permafrostu ve srovnání s oteplením o 2 °C.

Antropogénní propady uhlíku Antropogenní propady uhlíku představují soubor lidsky řízených činností, jejichž cílem je odstranění oxidu uhličitého (CO₂) z atmosféry a jeho dlouhodobé ukládání v geologických, suchozemských, oceánských nebo produktových zásobnících. V odborné literatuře jsou tyto procesy označovány jako carbon dioxide removal (CDR) a zahrnují jak technologické přístupy, tak i cílené zásahy do přírodních systémů, které zvyšují jejich schopnost ukládat uhlík.

CDR zahrnuje odstraňování již přítomného CO₂ z atmosféry a jeho následné ukládání do dlouhodobých rezervoárů, jako jsou horniny, biomasa, půda, oceány nebo produkty. Součástí CDR jsou jak biologické a geochemické přístupy (např. zalesňování nebo zvyšování půdního uhlíku), tak technologické metody, jako je přímé zachycování CO₂ ze vzduchu a jeho ukládání .

Na rozdíl od carbon capture and storage (CCS), které zachycuje CO₂ vznikající při průmyslových nebo energetických procesech ještě před jeho uvolněním do atmosféry, CDR odstraňuje již existující CO₂ z atmosféry. CCS proto samo o sobě nevede k poklesu koncentrace CO₂ v atmosféře, ale může k němu přispět v kombinaci s bioenergií , kde dochází k cyklickému odstraňování uhlíku prostřednictvím biologické fixace a následného geologického ukládání.

V širším kontextu se používá pojem anthropogenic removals, který označuje úmyslné lidské aktivity odstraňující skleníkové plyny z atmosféry. Tyto aktivity zahrnují jak posilování biologických uhlíkových propadů, tak technologické procesy založené na chemickém inženýrství.

Souhrn takových propadů ovšem představoval do roku 2024 jen jednu milióntinu antropogenních emisí.

Reference

Kategorie:Proměnlivost a změny klimatu Kategorie:Fotosyntéza Kategorie:Činitelé radiačního forcingu Kategorie:Změna klimatu Kategorie:Odstraňování oxidu uhličitého