Ginawang Carbon Sink ng Great Green Wall ng China ang Disyerto ng Taklamakan

Mula sa Baog na Lupain tungo sa Espongha ng Carbon

Matagal nang itinuturing na baog na lupain ang Disyerto ng Taklamakan, kung saan natatakpan ng buhangin na inililipat ng hangin ang mahigit 95% ng kalupaan. Ngayon, sumasailalim ito sa pagbabagong ekolohikal na kumukuwestiyon sa nakasanayang pananaw tungkol sa mga tuyong kapaligiran. Matapos ang ilang dekadang malawakang pagtatanim ng mga puno, naging gumaganang carbon sink ang malupit na disyertong ito sa hilagang-kanluran ng China: mas marami na itong sinisipsip na carbon dioxide mula sa atmospera kaysa sa inilalabas nito. Ipinakikita ng kamakailang pananaliksik na inilathala sa Proceedings of the National Academy of Sciences na matagumpay na ginawang sumisipsip ng carbon sa atmospera ang mga gilid ng disyerto sa pamamagitan ng Three-North Shelterbelt Program, na inilunsad noong 1978 at karaniwang tinatawag na Great Green Wall. Ito ang unang dokumentadong kaso ng pagbabagong ginawa ng tao sa isang sukdulang disyerto upang maging matatag na carbon sink, na nagbibigay ng bagong pag-asa para sa mga estratehiya sa pagpapagaan ng pagbabago ng klima sa mga pinakatuyong rehiyon ng mundo.

Sumasaklaw ang Taklamakan sa humigit-kumulang 130,000 milya kuwadrado (337,000 kilometro kuwadrado), bahagyang mas malaki sa Montana, at matatagpuan ito sa Tarim Basin sa hilagang-kanluran ng China. Napaliligiran ang disyerto ng matataas na bulubundukin na humaharang sa pagpasok ng mamasa-masang hangin sa loob nito sa halos buong taon. Lumilikha ito ng mga kondisyong napakatindi kaya tinawag ang rehiyon na "Dagat ng Kamatayan." Sa loob ng maraming siglo, naging sagisag ng pagkatiwangwang at mga limitasyon ng kapaligiran ang malawak na kalawakang ito ng buhangin na inililipat ng hangin. Ngunit ngayon, makikita sa mga satellite image ang kapansin-pansing luntiang sinturon sa mga gilid ng disyerto, kung saan nag-ugat na ang mahigit 66 bilyong puno mula nang simulan ang programa. Tumaas ang saklaw ng kagubatan sa China mula 10% lamang ng lawak ng bansa noong 1949 tungo sa mahigit 25% ngayon. Mahalagang yugto sa inhinyeriyang ekolohikal ang pagkumpleto noong 2024 sa pagtatanim ng mga halaman sa paligid ng Taklamakan.

Mga Dekada ng Pagtitiyaga

Nagsimula ang pagbabago noong 1978, nang ilunsad ng mga opisyal ng China ang Three-North Shelterbelt Program bilang tugon sa mabilis na paglawak ng disyerto. Noong dekada 1950, inalis ng malawakang urbanisasyon at pagpapalawak ng sakahan ang likas na mga halaman sa rehiyon. Lumikha ito ng mga kondisyong nagpalala sa mga sandstorm, na sumira sa lupa at nagbanta sa produktibidad ng agrikultura. Nangako ang pamahalaan na magtatanim ng bilyun-bilyong puno sa mga gilid ng disyerto ng Taklamakan at Gobi pagsapit ng 2050, upang pigilan ang paglawak ng disyerto at patatagin ang mga buhanginang tinatangay ng hangin. Saklaw ng ambisyosong takdang-panahong ito ang 72 taon, na may mahahalagang yugto ng pagpapatupad noong 1998, 2011 at 2021.

Kabilang sa mga nagawa sa inhinyeriya ang 3,046 kilometrong berdeng pasilyo na itinayo mismo sa disyerto. Nagdurugtong ito ng mga halamang tumutubo sa dating tinatawag ng mga manlalakbay na Dagat ng Kamatayan at nag-uugnay sa mga oasis na dating magkakahiwalay. Kapwa pangkapaligiran at pampolitika ang mga dahilan sa likod ng malawakang proyektong ito. Banta sa mahahalagang sakahan ang walang habas na paglawak ng disyerto, at nag-aambag din ito sa kawalang-katatagan sa kanlurang China, kung saan matagal nang nagdudulot ng tensiyon ang mga alitan ng mga grupong etnikong minorya at ng pamumunong Han Chinese. Sa pagpigil sa pagsulong ng disyerto, layunin ng Beijing na pangalagaan ang lupang sakahan, bawasan ang dalas ng mga dust storm na bumabagabag sa hilagang mga lungsod, at tugunan din ang carbon footprint ng bansa. Di-tulad ng mga katulad na pandaigdigang pagsisikap, gaya ng mga inilunsad ng United Nations sa Disyerto ng Sahara, nakinabang ang inisyatiba ng China sa katatagang pampolitika na nagbigay-daan upang magpatuloy ito nang walang patid sa loob ng mahigit apat na dekada.

Ipinakikita ng Datos ng Satellite ang Pagbabago

Gumamit ang mga siyentipiko mula sa University of California, Riverside, kasama ang mga mananaliksik mula sa University of Houston, Tsinghua University at Caltech, ng makabagong teknolohiya ng satellite upang tiyakin ang pagbabago sa dinamika ng carbon sa disyerto. Sinubaybayan ng datos mula sa Orbiting Carbon Observatory ng NASA at MODIS satellite ang konsentrasyon ng carbon dioxide at luntiang takip ng mga halaman sa gilid ng Taklamakan sa loob ng 25 taon. Nakatuon ang pangkat ng mga mananaliksik sa dalawang pangunahing palatandaan ng matagumpay na pagtatanim ng kagubatan: nasusukat na pagbaba ng carbon dioxide sa atmospera at pagtaas ng fluorescence na dulot ng sikat ng araw, isang mahinang liwanag na inilalabas sa panahon ng potosintesis at nagsisilbing panukat sa produktibidad ng mga halaman.

Natukoy sa mga sukat ng satellite ang isang natatanging "malamig na sona" sa mga bahaging pinagtamnan, kung saan 1 hanggang 2 bahagi bawat milyon na mas mababa ang konsentrasyon ng carbon dioxide kaysa sa mga nakapaligid na lugar. Sa tag-ulan mula Hulyo hanggang Setyembre, umaabot sa humigit-kumulang 0.6 pulgada (16 milimetro) bawat buwan ang karaniwang dami ng ulan, mga 2.5 ulit na mas mataas kaysa sa mga tuyong buwan. Dahil sa dagdag na halumigmig na ito, lumalawak ang takip ng mga halaman at tumitindi ang aktibidad ng potosintesis. Bumababa tuloy ang CO2 sa atmospera mula 416 bahagi bawat milyon sa mga tuyong panahon tungo sa 413 ppm sa tag-ulan. Inilarawan ni King-Fai Li, pisiko ng atmospera sa UCR at katuwang sa pag-aaral, ang kahalagahan ng pagtitiyak mula sa orbit na nababawasan ang carbon sa atmospera.

Hindi ito kagubatang maihahambing sa Amazon o Congo. Mga palumpong lamang ang ilang bahaging tinamnan, gaya ng chaparral sa Southern California. Ngunit positibo at nasusukat at napapatunayan mula sa kalawakan ang katotohanang sumisipsip talaga ang mga ito ng CO2, at tuluy-tuloy pa.

Mga Palumpong, Lupa at Pag-iimbak ng Carbon

Bagaman madalas ilarawan ang proyekto bilang pagtatanim ng mga puno, ipinakikita ng siyentipikong ebidensiya na matitibay na palumpong ang pangunahing sumisipsip ng carbon. Napatunayang kaya ng mga makahoy na halamang ito, na kahawig ng chaparral sa Southern California, na magpatuloy sa potosintesis sa tuyo at mainit na mga kondisyon kung saan hindi mabubuhay ang maraming uri ng puno. Gumaganap ang mga halaman bilang tuluy-tuloy na biyolohikal na bomba: hinihigop nila ang carbon dioxide mula sa hangin at inililipat ito sa mga ugat, tangkay at, sa huli, sa organikong materyal sa lupa. Ipinahiwatig ng naunang pananaliksik na maaaring makulong ng buhangin mismo sa disyerto ang CO2 sa pamamagitan ng pisikal na prosesong dulot ng paglawak at pag-urong nito kasabay ng pagbabago ng temperatura sa pagitan ng araw at gabi. Posibleng naiimbak nito ang humigit-kumulang isang milyong toneladang carbon kada taon. Gayunman, nagbabala ang mga siyentipiko na hindi matatag ang imbakan sa buhangin habang nagbabago ang klima. Maaaring lumawak ang hangin na nakulong sa buhangin dahil sa pagtaas ng temperatura at pakawalan ang naimbak na carbon.

Ipinakikita ng mga bagong natuklasan na mas matatag at mas malaki ang carbon sink na nalilikha ng biyolohikal na pag-iimbak ng carbon sa pamamagitan ng potosintesis. Ipinakikita ng karagdagang pananaliksik sa mga microaggregate ng lupa sa timog na gilid ng Taklamakan ang mga prosesong pinagbabatayan ng pag-iimbak na ito. Gumamit ang mga mananaliksik na nagsuri sa komposisyon ng lupa ng pamamaraang delta13C natural abundance upang matunton ang daloy ng carbon sa iba’t ibang bahagi ng lupa. Ipinakita ng kanilang pagsusuri na malaki ang itinaas ng pagtatanim ng mga puno at halaman sa kabuuang organikong carbon ng lupa at sa pagbuo ng mga aggregate. Pinakamalaki ang dagdag matapos ang pitong taon mula nang maitanim ang mga halaman. Ang organikong carbon sa lupa ang pinakamalaking imbakan ng carbon sa mga ekosistemang panlupa; nasa loob ng mga aggregate ng lupa ang humigit-kumulang 90% ng carbon sa ibabaw na suson ng lupa. Parehong pinagmumulan at imbakan ng carbon sa mga ekosistema ng disyerto ang mga microaggregate. Hindi lamang sumisipsip ng carbon sa atmospera ang mga itinanim na halaman: pinatatatag din nila ang mga buhanginang tinatangay ng hangin, binabawasan ang pagguho ng lupa dahil sa hangin, at lumilikha ng mga kondisyong angkop sa karagdagang pag-unlad ng ekosistema.

Limitasyon sa Tubig at Pandaigdigang Ambag

Sa kabila ng mga nakapagpapasiglang resulta, hinihimok ng mga mananaliksik ang makatotohanang mga inaasahan tungkol sa pandaigdigang epekto ng pagtatanim ng kagubatan sa disyerto. Kahit matakpan ng mga halaman ang buong Taklamakan, na halos kasinlaki ng Germany, mga 60 milyong tonelada lamang ng carbon dioxide kada taon ang maiimbak nito. Katumbas lamang ito ng 10% ng taunang emisyon ng Canada at maliit na bahagi ng 40 bilyong toneladang nalilikha sa buong mundo bawat taon. Binigyang-diin ni King-Fai Li na hindi kayang lutasin ng pagpapaluntian sa disyerto lamang ang krisis sa klima. Gayunman, mahalagang bahagi ng paglutas sa problemang ito ang pag-unawa kung saan at gaano karaming carbon dioxide ang maaaring alisin sa atmospera, at sa anong mga kondisyon.

Tubig ang pangunahing hadlang sa pagpapalawak ng mga taniman papaloob sa disyerto. Nabubuhay ang kasalukuyang mga palumpong dahil lamang sa umaagos na tubig mula sa kabundukan, na nagdadala ng halumigmig at mga sustansiya patungo sa mga taniman. Mangangailangan ng mapagkakatiwalaang pinagkukunan ng tubig ang pagtatanim sa mas malalim na bahagi ng disyerto, ngunit lalo itong nagiging salat sa buong mundo. Dahil umaasa ang mga taniman sa tubig mula sa kabundukan, nanganganib ang mga ito: maaaring humina o tuluyang mawala ang carbon sink kung magbago ang mga padron ng pag-ulan ng niyebe o ang pagtunaw ng mga glacier dahil sa pagbabago ng klima. Nabubuo ang mga halaman bilang buhay na harang na literal na nakasalalay sa pagitan ng sukdulang kundisyon ng disyerto at ng mga pinagkukunan ng tubig sa kabundukan.

Huwaran para sa mga Tuyong Rehiyon

Nagsisilbi ang proyekto sa Taklamakan bilang bihira at pangmatagalang pag-aaral ng pagpapaluntian sa disyerto na nagtagumpay kung saan nabigo ang iba. Dahil sa pagpapatuloy ng katatagang pampolitika, napapanatili ng China ang tuluy-tuloy na pondo at paglalaan ng manggagawa sa loob ng apat na dekada. Nalikha nito ang mga kondisyong kailangan para sa pagbawi ng ekosistema, na hindi kayang makamit ng mga proyektong panandalian. Nagbigay-pagninilay si Yuk L. Yung, propesor ng agham pangplaneta sa Caltech at nakatataas na siyentipikong mananaliksik sa Jet Propulsion Laboratory ng NASA, na tumulong sumulat ng pag-aaral, tungkol sa mas malawak na implikasyon nito.

Sa unang pagkakataon, natuklasan naming mabisang napalalakas ng interbensiyong pinangungunahan ng tao ang pag-iimbak ng carbon kahit sa pinakamatitinding tuyong kapaligiran. Ipinakikita nito ang potensiyal na gawing carbon sink ang isang disyerto at pigilan ang paglawak nito.

Binibigyang-diin ng pananaliksik na hindi mga sonang walang buhay ang mga disyerto sa ekolohiya, kundi maaari silang maging bahagi ng mga estratehiya sa pamamahala ng carbon sa buong mundo. Habang lalong nagiging sanhi ng paglipat ng mga kagubatan mula sa pagiging carbon sink tungo sa pagiging pinagmumulan ng carbon ang mga sunog sa kagubatan sa Europe, Latin America at North America, nag-aalok ng ibang salaysay ang pagbabago sa Taklamakan tungkol sa kakayahan ng tao na ibalik ang kalikasan. Bagaman malalaking hamon pa rin ang seguridad sa suplay ng tubig at lawak ng saklaw, pinatutunayan ng proyekto na epektibong makagagana ang mga likas na solusyon kahit sa pinakamalupit na kapaligiran sa planeta. Nagsisilbing inspirasyon at patunay na posible ang berdeng sinturon sa paligid ng Taklamakan para sa mga payak na solusyon sa carbon na nangangailangan ng panahon, katatagan at pag-unawa sa ekolohiya, sa halip na makabagong teknolohiya.

Mahahalagang Punto

• Mahigit 66 bilyong puno na ang itinanim ng Three-North Shelterbelt Program ng China, na inilunsad noong 1978, sa paligid ng Disyerto ng Taklamakan. Nakumpleto ang pagtatanim ng mga halaman sa paligid nito noong 2024.
• Kumpirmado ng datos ng satellite na nagsisilbi na ngayong carbon sink ang mga gilid ng disyerto at mas marami itong sinisipsip na CO2 kaysa sa inilalabas nito. Bumababa nang 1-3 ppm ang konsentrasyon sa atmospera tuwing tag-ulan.
• Sumisipsip ng carbon sa pamamagitan ng potosintesis ang matitibay na palumpong at iba pang halaman. Mas matatag itong paraan ng pag-iimbak kaysa sa dating pagkapit ng carbon sa buhangin.
• Lubos na umaasa ang proyekto sa tubig mula sa kabundukan, kaya limitado ang posibilidad na palawakin ito at nanganganib sa mga pagbabagong dulot ng klima sa mga padron ng pagkatunaw ng niyebe.
• Kahit matamnan ng kagubatan ang buong disyerto, 60 milyong tonelada lamang ng CO2 kada taon ang maiimbak nito, maliit na ambag kung ihahambing sa 40 bilyong toneladang emisyon sa buong mundo. Gayunman, patunay ito na posible ang pagpapanumbalik ng mga tuyong rehiyon.