Satelity podle studie odhalí jen 16 procent extrémních výkyvů v uhlíkovém cyklu

Satelitní sledování oxidu uhličitého sice dokáže odhalit více extrémních výkyvů v uhlíkovém cyklu než pozemní měřicí stanice, i tak však unikne velká část takových událostí a jejich skutečná síla bývá podhodnocena. Vyplývá to ze studie, kterou publikovali Lei, Morgan, Huntzinger a Miller v časopise AGU Advances pod názvem The detectability of extreme CO2 flux events using atmospheric observations.

Extrémy uhlíkového cyklu představují náhlé a výrazné odchylky v toku CO2 mezi ekosystémy a atmosférou, typicky vyvolané suchem, vlnami veder, požáry nebo naopak neobvykle vlhkým a chladným počasím. Takové události mohou mít dlouhodobý dopad na schopnost krajiny ukládat uhlík. Autoři studie uvádějí jako příklad sucho, které zasáhlo Evropu v létě 2003 — tehdy ekosystémy kontinentu uvolnily do atmosféry tolik uhlíku, kolik předtím dokázaly uložit za celé čtyři předchozí roky.

Podle nových zjištění satelit OCO-2 zachytí za realistických podmínek jen přibližně 16 procent lokalit, kde dochází k extrémním výkyvům uhlíkového toku. Znamená to, že drtivá většina takových událostí zůstává mimo dosah současného satelitního monitorování, a vědci tak o vývoji globálního uhlíkového cyklu získávají jen částečný obraz.

Studie ukazuje, že schopnost detekce není rovnoměrná. Lépe se daří zachytit události, které jsou prostorově rozsáhlé a trvají delší dobu — ty se totiž snáze promítnou do dat i přes omezení satelitních přeletů. Naopak mnohem obtížněji se odhalují extrémy spojené s chladným a vlhkým počasím, protože oblačnost brání satelitním přístrojům ve spolehlivém měření koncentrace CO2 v atmosféře. Tento problém je zásadní, protože právě vlhké a chladné anomálie mohou signalizovat jiné typy ekosystémových procesů než sucha a vlny veder.

Autoři studie zpracovali také mapu znázorňující rozmístění extrémních událostí uhlíkového toku v letech 2015 až 2020. Z ní vyplývá, že kvalita detekce úzce souvisí s hustotou satelitního pokrytí dané oblasti. Tam, kde satelity provádějí časté a opakované přelety — jako je tomu například nad územím Spojených států — je pravděpodobnost zachycení extrémní události výrazně vyšší. Naopak v regionech s řídkým pozorováním, mezi něž patří například severní Sibiř, zůstává velká část extrémů zcela nepovšimnuta.

Tato nerovnoměrnost má podle autorů závažné důsledky pro pochopení globálního uhlíkového cyklu. Severní Sibiř i další odlehlé oblasti s rozsáhlými ekosystémy, jako jsou boreální lesy a tundra, přitom hrají významnou roli v globální bilanci uhlíku. Pokud satelity v těchto oblastech extrémní události systematicky přehlížejí, může to vést k podcenění rizik spojených se změnou klimatu a k nepřesným odhadům toho, kolik uhlíku ekosystémy skutečně uvolňují nebo ukládají.

Autoři studie zdůrazňují, že i tam, kde jsou extrémní události detekovány, bývá jejich skutečná intenzita systematicky podhodnocena. To znamená, že i v oblastech s dobrým satelitním pokrytím mohou být odhady dopadu extrémních jevů na uhlíkový cyklus nižší, než je realita.

Výsledky studie podle jejích autorů naznačují potřebu rozšířit a zlepšit síť pozorování — ať už prostřednictvím nových satelitních misí s hustším pokrytím, nebo kombinací satelitních dat s pozemními stanicemi a dalšími doplňkovými zdroji informací. Jen tak by podle vědců bylo možné získat spolehlivější obraz o tom, jak časté a silné extrémy uhlíkového cyklu skutečně jsou a jak výrazně ovlivňují schopnost ekosystémů fungovat jako přirozené zásobníky uhlíku.

Práce Leie a kolegů tak přispívá k širší diskusi o omezeních současných metod sledování globálního uhlíkového cyklu v době, kdy se extrémní klimatické jevy stávají podle vědeckých pozorování častějšími a intenzivnějšími. Přesné monitorování těchto událostí je přitom klíčové pro odhady budoucího vývoje koncentrace CO2 v atmosféře a pro hodnocení účinnosti opatření zaměřených na zmírnění změny klimatu.