Pohon ek menghasilkan lebih banyak kayu saat ada lebih banyak karbon dioksida (CO₂) di atmosfer. Itulah temuan utama dari studi baru kami, yang dilakukan di hutan yang sudah lama berdiri di Staffordshire, Inggris, yang telah kami ubah menjadi eksperimen lapangan besar dengan menyuntikkan CO₂ tambahan. Setelah kami meningkatkan kadar CO₂ ke tingkat yang akan menjadi tingkat planet pada tahun 2050-an, pohon menyerap lebih banyak karbon dioksida dari atmosfer dan produksi kayunya meningkat sebesar 10 persen.
Dalam beberapa hal, hasil ini meyakinkan. Kita tahu bahwa lebih banyak CO₂ di atmosfer sering kali dapat membantu tanaman tumbuh lebih besar dan lebih cepat karena fotosintesis menangkap karbon yang sebagian besar merupakan bahan baku pembuatan tanaman. Namun, hingga saat ini, satu-satunya studi yang sebanding pada hutan yang lebih tua dan matang (hutan eukaliptus Australia) tidak menemukan hubungan antara CO₂ tambahan dan pertumbuhan pohon. Pekerjaan kami menunjukkan bahwa hubungan tersebut benar-benar ada — setidaknya di beberapa hutan berdaun lebar yang umum.
Namun, pohon yang lebih berkayu tidak menawarkan solusi ajaib untuk mengatasi perubahan iklim. Meskipun karbon lebih baik berada di pohon daripada di atmosfer, yang menyebabkan pemanasan global, itu bukanlah solusi jangka panjang. Selama beberapa dekade atau abad, kayu membusuk, dan karbon dioksida dilepaskan kembali ke atmosfer. Jadi, sebagai penyimpan karbon, pohon tidak sama dengan karbon yang terkunci di lapisan batu bara dan reservoir minyak jauh di bawah tanah.
Untuk mempelajari apa yang akan terjadi pada pohon di masa mendatang jika semakin banyak CO₂ di atmosfer, kami menggunakan teknik yang disebut Pengayaan CO2 Udara Bebas (Face). Teknik ini melibatkan pemasangan pipa setinggi delapan lantai di sisi hutan yang berhadapan dengan arah angin, lalu melepaskan udara yang mengandung CO₂ tambahan secara perlahan. Kami kemudian memantau pohon untuk melihat apakah CO₂ telah memberikan dampak.
Studi baru kami menggunakan petak-petak pohon ek Inggris atau “pedunculate” berusia 180 tahun (Quercus robur). Pohon-pohon ini jauh lebih tua daripada pohon-pohon yang diteliti sebelumnya untuk melihat bagaimana mereka akan berperilaku di atmosfer masa depan.
Beberapa hutan tidak dapat memanfaatkan karbon ekstra
Mengapa penelitian kami pada pohon ek menghasilkan hasil yang berbeda dari penelitian pada pohon eukaliptus Australia, yang tidak menemukan hubungan antara CO₂ dan pertumbuhan kayu?
Perbedaannya hampir pasti terletak pada kondisi nutrisi kedua hutan tersebut. Pohon-pohon di hutan membutuhkan keseimbangan nitrogen (N) dan fosfor (P) serta sejumlah “nutrisi mikro” agar dapat tumbuh dengan baik. Hutan Australia tumbuh di tanah purba yang “sangat lapuk” di mana fosfor tambahan sangat sedikit sehingga, meskipun diberi pasokan karbon tambahan “gratis”, pohon-pohon tidak dapat menggunakannya untuk menanam lebih banyak bahan tanaman.
Kekurangan nutrisi yang parah seperti itu tidak terjadi di hutan ek kami, jadi percobaan ini lebih langsung menguji apakah pohon-pohon tersebut dapat memanfaatkan sumber daya karbon “bebas” yang baru. Dan tampaknya mereka dapat memanfaatkannya, terutama untuk membentuk kayu.
Meskipun setiap hutan unik dalam satu hal atau lainnya, hasil kami kemungkinan relevan dengan banyak hutan “berdaun lebar berganti daun beriklim sedang” di dunia — hutan yang tidak terlalu panas atau dingin dan yang menggugurkan daunnya setiap tahun.
Hasil penelitian di Australia mungkin menunjukkan bagaimana pohon akan merespons lingkungan lain yang kekurangan fosfor, seperti hutan hujan tropis. Para ilmuwan di Brasil memulai percobaan serupa di fasilitas Amazon Face, yang akan mulai beroperasi akhir tahun ini. Itu akan menambah bagian penting lain pada teka-teki karbon hutan global, meskipun fasilitas Face lain di tempat lain juga diperlukan.
Kami memang mengamati perubahan pada jaringan lain — daun, akar halus, dan biji — pada pohon dengan CO₂ tinggi, tetapi pertumbuhan ekstra yang terjadi sangat minimal dan tidak dapat dibedakan dari ketidakpastian pengukuran. Bagaimanapun, jaringan lain ini berubah kembali menjadi CO₂ atmosfer lebih cepat daripada jaringan berkayu. Jadi, beruntunglah bahwa karbon ekstra disimpan di “pohon berkayu” karena harapan dunia untuk menghindari perubahan iklim yang membawa bencana bergantung pada hutan yang mengimbangi penggunaan bahan bakar fosil yang penting.
Artikel ini awalnya diterbitkan di The Conversation oleh Rob MacKenzie di Universitas Birmingham dan Richard Norby di Universitas Tennessee Knoxville dan Universitas Birmingham. Baca artikel aslinya di sini.