Nettonäringsproduktivitet styr osäkerhetskällor som driver global markorganisk kol under markanvändningsförändringar

Varför marken under våra fötter spelar roll

Jorden lagrar tyst mer kol än alla världens växter och atmosfären tillsammans, vilket gör den till en kraftfull hävstång i kampen mot klimatförändringarna. När vi avverkar skogar, utvidgar jordbruk, eller planterar nya träd förändrar vi hur mycket kol som tillförs respektive lämnar marken. Forskare är dock fortfarande oense om dessa markförändringar gör att jorden blir en nettokälla eller ett nettosänka för koldioxid globalt. Denna studie gräver i den gåtan och visar att hur mycket växterna växer varje år är den största källan till oenighet i globala modeller för förändringar i markens kolinnehåll.

Att förändra landytans ansikte

Under det senaste århundradet har människor omvandlat ungefär en tredjedel av jordens landyta genom avskogning, jordbruk, bete, urbanisering och trädplantering. Dessa skiften, kända som markanvändnings- och markskiftesförändringar, förändrar balansen mellan kol som tillförs marken från växtligheten och kol som förloras genom nedbrytning. När skogar till exempel omvandlas till åkermark minskar ofta markens kol på grund av kortare växtsäsonger, skördar som tar bort biomassa och plöjning som stör jorden. I kontrast har omfattande trädplantering i regioner som Kina ökat växttillväxten och i många fall också markkolen. Eftersom dessa effekter är komplexa och ojämnt fördelade över jorden förlitar sig forskare på stora datormodeller för att uppskatta nettoresultatet.

Hur forskare försöker spåra begravt kol

Författarna analyserade resultat från 35 toppmoderna datormodeller som simulerar hur mark, vegetation och klimat samverkar över tid. Dessa modeller är organiserade i tre internationella jämförelsegrupper, som vardera använder olika klimatdata, historik över markanvändning och representationer av vegetation och jordar. För varje modell jämförde teamet parade simuleringar: en med historisk markanvändningsförändring och en med oförändrad markanvändning. Skillnaden mellan de två visar hur mycket markorganiskt kol som förändrats specifikt på grund av människors markbeslut sedan 1901.

Delat utslag om globala markvinster och -förluster

Modellerna var inte överens om huruvida markanvändningsförändringar har ökat eller minskat det globala markkolet. En grupp modeller antydde att marken totalt sett fått mer kol, främst i norra regioner. De två andra grupperna indikerade nettominskningar i markkol, särskilt i tropikerna och i många tempererade områden såsom centrala USA, Europa, Kina samt delar av Sydamerika och Afrika. Regionalt stack tropikerna ut som hotspots för markkolsförlust i de flesta modellerna, vilket speglar intensiv avskogning, varma och fuktiga förhållanden som påskyndar nedbrytning och jordar som ger mindre mineralt skydd för organiskt material. Trots de motsägelsefulla globala totalerna fanns en bred enighet om att många intensivt brukade eller avskogade regioner förlorat markkol under det senaste århundradet.

Växttillväxten som den största joker

För att förstå varför modellerna var oense använde forskarna ett diagnostiskt ramverk som delar upp förändringen i markkol i fyra delar: förändringar i växttillväxten (koldioxid som tillförs marken), förändringar i hur länge kol stannar kvar i marken, interaktionen mellan dessa två samt hur långt marken befinner sig från en jämvikt mellan inflöde och förlust. I alla modellgrupper pressade kortare vistelsetider för markkol konsekvent systemen mot kolförluster efter markanvändningsförändringar. Med andra ord, när omvandlingar eller skötsel snabbar upp nedbrytningen tenderade marken att bli en utsläppskälla. Den verkliga osäkerheten kom från växttillväxten. I vissa modellgrupper minskade markanvändningsförändringen växtproduktionen och drev stora förluster av markkol; i en annan grupp ökade växttillväxten tillräckligt i många regioner för att mer än kompensera för snabbare omsättning, vilket ledde till nettotillväxt. Detta visar att hur modellerna beskriver vegetationsväxt och dess svar på markanvändning och klimat är den dominerande källan till oenighet.

Vad detta betyder för klimatlösningar

Ur en lekmans perspektiv är studiens budskap att klimatpåverkan av att förändra markanvändning avgörs i hög grad av två reglage: hur mycket växterna växer och hur snabbt markkol bryts ner. Alla modeller är överens om att accelererad marknedbrytning genom praxis som intensiv jordbearbetning, upprepade skördar eller dåligt hanterad avskogning urholkar markkolet. Men de skiljer sig åt i hur starkt återbeskogning, förbättrad skötsel eller stigande koldioxidhalter kan öka växttillväxten tillräckligt för att återbygga de lagren. Författarna menar att bättre långsiktiga mätningar av växtproduktivitet och markkolens omsättning, kombinerat med nya data och maskininlärningsverktyg, är avgörande för att minska dessa osäkerheter. Att få dessa siffror rätt kommer förbättra globala kolbudgetuppskattningar och hjälpa till att utforma markanvändnings- och jordbruksstrategier som verkligen låser in mer kol säkert i marken istället för att frigöra det till luften.

Citering: Gang, C., Wei, N., Feng, C. et al. Net primary productivity orchestrates uncertainty sources driving global soil organic carbon under land use change. Commun Earth Environ 7, 285 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03312-6

Nyckelord: markkol, markanvändningsförändring, växtproduktivitet, kolcykel, klimatåtgärder