Is There a Carbon Controversy?

We have noticed that as new scientific papers appear in the evolving field of climate change it can be easy to get confused about the difference between carbon uptake and carbon storage.

We, and many others have pointed out in numerous scientific papers, reports, letters, blogs, and other outlets the fact that there is more carbon stored in the Boreal Forest biome than in any other terrestrial biome in the world. Furthermore, the amount of carbon in the trees, peat, soils, permafrost and sediments under rivers and lakes in the Boreal is actually thought to have been greatly underestimated. Even so, there is at least 703 billion tonnes of carbon in the Boreal Forest biome globally as compared to 375 billion tonnes in the tropical forest biome worldwide. Canada’s portion of the Boreal Forest biome contains at least 208 billion tonnes. If you compare the amount of carbon per unit area between the Boreal Forest biome and the tropical forest biome you find that the Boreal Forest biome contains nearly twice as much carbon per unit area or more likely, considering new data, more than twice as much carbon per unit area.

The misunderstandings stem from people confusing the amount of carbon in storage with the rate at which plants take up carbon from the atmosphere as they grow. Certainly, warm and moist tropical forests that grow all year do suck up more carbon from the atmosphere each year than do Boreal Forests that are, after all, in cold northern climes covered in snow and ice for much of the year. But it is precisely because of the cold temperatures that the carbon that is taken up by plants in the Boreal Forest tends to accumulate in the peat and soils and under permafrost. Tropical forests store most of their carbon in the plants themselves, and because dead leaves and wood decays quickly in most tropical forests it cannot be built up over thousands of years as it is in the Boreal Forest.

A recent paper in Science (“Terrestrial Gross Carbon Dioxide Uptake: Global Distribution and Covariation With Climate”) used an observation-based model to reaffirm the fact that tropical forests plants take up more carbon from the atmosphere each year than do Boreal Forests. The paper does not include any facts related to how much carbon is in storage in each biome and, although it's easy to do so, its results related to carbon sequestration should not be confused with those related to carbon storage.

The paper also makes some very interesting estimates (as well as showing some fascinating maps) of how much the uptake of carbon from plants in different biomes may be susceptible to changes in precipitation and temperature. They suggest that carbon uptake in boreal and tropical forests globally may be generally less susceptible to changes in precipitation than savannahs, grasslands, shrublands, and agricultural areas.

That could be good news if we work to maintain the integrity of ecosystems in Boreal Forest ecosystems so that they can adapt to climate change. Keeping Boreal Forest ecosystems intact will itself be vitally important in preventing further losses of carbon from the vast storage bank found in the forests, peat, and soils of Canada’s Boreal Forest.

Here are some links to papers, reports and bibliography about carbon and the Boreal Forest:

Scientific Paper in Forestry Chronicle >

Scientific Report on carbon storage >

French version >

Correspondence in Nature >

Column in Climate Progress blog >

Bibliography >

BSI blogs about carbon and climate change:

Thanks to Matt Carlson, Marcel Darveau, and Dina Roberts for their review and thoughts about this blog as well as to Marcel Darveau for translating it into French.

Une controverse sur le carbone?

Nous avons observé qu’il est souvent difficile de s’y retrouver parmi les chiffres qui sont publiés dans les documents scientifiques sur les changements climatiques, notamment quand on compare les grands biomes en regard du dioxyde de carbone (CO2). Il semble en effet qu’on confond souvent la capture et le stockage du CO2.

Plusieurs articles, rapports, lettres, blogues et autres media ont mis en évidence qu’il y a plus de CO2 stocké dans le biome de la forêt boréale que dans tout autre biome terrestre de la planète. De plus, il est généralement reconnu que la quantité de CO2dans les arbres, la tourbe, le sol et les sédiments des lacs et rivières nordiques est nettement sous-estimée. Malgré cela, il y a au moins 703 milliards de tonnes de CO2 dans l’ensemble du biome de la forêt boréale alors que le biome de la forêt tropicale en contient 375 milliards de tonnes. La portion canadienne du biome de la forêt boréale renferme au moins 208 milliards de tonnes. Si on ramène la comparaison à des valeurs par unité de surface, on obtient comme résultat que le biome de la forêt boréale stocke presque deux fois plus de CO2 par unité de surface que ne le fait le biome de la forêt tropicale; selon des chiffres récents, ce serait même plus de deux fois plus.

Le malentendu vient du fait qu’on confond souvent la quantité de CO2 stocké avec la vitesse à laquelle les plantes le capturent dans l’atmosphère. Il est bien évident que les forêts tropicales chaudes et humides où la croissance s’effectue à l’année capturent annuellement plus de CO2 de l’atmosphère que ne le font les forêts boréales situées dans les zones où le climat est froid et où la neige et la glace recouvrent la forêt pendant une bonne partie de l’année. Mais c’est précisément à cause des températures froides que le CO2 capturé par les plantes tend à s’accumuler dans la tourbe et les sols (incluant le pergélisol). Les forêts tropicales stockent la plupart de leur CO2 dans les plantes plutôt que dans le sol. Puisque les feuilles mortes et le bois mort se décomposent rapidement dans la plupart des forêts tropicales, ces dernières ne réussissent pas à accumuler de la matière organique sur des milliers d’années comme la forêt boréale.

Un article scientifique publié récemment dans la revue Science (“Terrestrial Gross Carbon Dioxide Uptake: Global Distribution and Covariation With Climate”) réaffirmait, sur la base de données d’observation sur le terrain, que les plantes des forêts tropicales capturent chaque année plus de CO2 dans l’atmosphère que ne le fait la forêt boréale. Comme cet article scientifique ne portait pas sur les quantités de CO2 stockées dans chaque biome, les résultats sur la capture annuelle ne peuvent être considérés comme mesure du CO2 stocké.

L’article paru dans Science présente aussi des estimés fort intéressants (et des cartes spectaculaires) de la susceptibilité des plantes de ces biomes à des changements de température et de précipitation. Ces estimés suggèrent que la capture de CO2 dans les biomes de forêts tropicales et boréales est dans l’ensemble moins sensible aux changements de précipitation que ne le sont les savanes, les prairies herbacées, les prairies arbustives et les zones agricoles.

Il serait bon de travailler à maintenir l’intégrité des écosystèmes forestiers boréaux pour qu’ils demeurent résilients aux changements climatiques. Le maintien d’écosystèmes boréaux intacts pourrait être déterminant pour prévenir de nouvelles pertes de carbone provenant des stocks de CO2 emmagasinés dans la végétation arborescente, la tourbe et les sols de la forêt boréale canadienne.

Voici quelques liens vers des articles, des rapports et une bibliographie sur le CO2 dans la forêt boréale:

Blogues de BSI: