Unga tropiska skogar spelar en avgörande roll för att bromsa klimatförändringarna. Växande träd absorberar koldioxid från luften och använder fotosyntesen för att bygga in den i sina rötter, stammar och grenar, där de kan lagra koldioxid i årtionden eller till och med århundraden.
Men enligt en ny studie kan denna CO2-absorption bromsas av bristen på ett viktigt element som träden behöver för att växa: kväve.
Studien, som publicerats i Nature Communications och medförfattats av ekologen Sarah Batterman från Cary Institute of Ecosystem Studies, uppskattar att om återhämtande tropiska skogar hade tillräckligt med kväve i sina jordar, skulle de kunna absorbera upp till ytterligare 820 miljoner ton koldioxid varje år under ett decennium.
”Kväve begränsar hur snabbt unga skogar kan återväxa”, säger Batterman, seniorförfattare till artikeln. ”När vi tillsatte kväve i jorden växte skogarna tillbaka nästan dubbelt så snabbt under de första tio åren. Snabbare tillväxt innebär snabbare absorption av koldioxid, vilket kan ge oss några år till på oss att minska våra koldioxidutsläpp.”
I stället för att gödsla unga skogar rekommenderar forskarna att man planterar kvävefixerande träd i återväxande skogar och, när det är möjligt, prioriterar skogsåterställning på mark som utsätts för kväveföroreningar från jordbruk och fabriker.
En gigantisk studie
Cirka 50 % av tropisk skog återhämtar sig från störningar som avverkning, skogsbränder och jordbruk – alla processer som kan orsaka kväveläckage från marken. Fosfor tros också vara ett begränsande näringsämne i tropisk skog.
Forskare under ledning av Wenguang Tang vid University of Glasgow ville testa hur tillsats av kväve- och fosforgödsel skulle påverka tillväxthastigheten (och därmed koldioxidupptagningshastigheten) hos trädstammar och grenar i återhämtande tropiska skogar. Experimentet omfattade 76 tomter i Panama, var och en med en yta på 1 600 kvadratmeter, motsvarande en hockeyplan.
Tomterna varierade i mognad vid experimentets början, inklusive nybildade skogar, medelålders skogar som hade återhämtat sig i 10 och 30 år, och mogna skogar med begränsad mänsklig påverkan i hundratals år. Tomterna fick extra kväve, fosfor, båda eller inget. Vissa av platserna har övervakats sedan 1997.
”Vårt arbete är världens största och längsta experiment av sitt slag med tillförsel av kväve och fosfor”, säger Tang. ”Var och en av våra 76 tomter har inventerats minst fem gånger, och vid varje inventering har data samlats in från mer än 20 000 träd. Det var en enorm utmaning att upprätthålla högkvalitativa, konsekventa inventeringsdata under en så lång period och för så många individer.”
Kväveeffekten
Teamet fann att tillsats av kväve fick skogen att växa tillbaka hela 95 % snabbare på nyligen övergivna jordbruksmarker och 48 % snabbare i skogar som hade återhämtat sig i 10 år.
”Det var ganska fantastiskt att se”, säger Batterman. ”Markerna med tillsatt kväve såg så mycket större ut än de där vi inte tillsatte kväve – träden var helt enorma. Vi blev förvånade över hur snabbt skogen växte tillbaka och hur stark kväveeffekten var.”
För skogar som var 30 år eller äldre hade kvävetillsatsen ingen effekt, troligen eftersom kväve hade ackumulerats i jorden över tid tack vare kvävefixerande träd. Dessa träd samarbetar med bakterier för att dra ut kvävgas från atmosfären och omvandla den till en form av kväve som växterna kan använda.
Ett fosforpussel
I motsats till vetenskapliga förväntningar gjorde tillsatsen av fosfor till jorden ingen skillnad för skogens tillväxthastighet i någon ålder – ett slående resultat, säger huvudförfattaren Tang. ”Detta resultat utmanar den långvariga teorin att tropiska skogars kolsänkor i grunden begränsas av tillgången på fosfor.”
Det är möjligt att fosfortillförseln resulterade i förändringar av trädens rötter eller frukter, vilket inte mättes i denna studie. En annan förklaring är att träden i dessa skogar har utvecklat kreativa sätt att övervinna fosforbegränsningar. Forskarna hoppas kunna undersöka detta vidare för att bättre förstå vilka strategier träden använder för att upprätthålla hög produktivitet trots låg fosforhalt i jorden.
”Framtida forskning bör också undersöka hur konsekventa dessa mönster är i andra tropiska skogar, inklusive i Afrika och Asien”, säger Tang. ”Vi förväntar oss dock att kvävebegränsningar i unga tropiska skogar kan vara ganska vanliga. Det kommer sannolikt att bli allt viktigare i takt med att skogsstörningarna ökar och koldioxidnivåerna stiger i atmosfären.”
Upptäck det senaste inom AI och teknik. Anmäl dig till vårt gratis AI nyhetsbrev och få uppdateringar om genombrott, innovationer och forskning.
Att omsätta forskningen i praktiken
Om kvävebegränsningen verkligen är utbredd, uppskattar teamet att den kan hindra återhämtande tropiska skogar från att absorbera ytterligare 470 till 840 miljoner ton koldioxid per år. Det motsvarar ungefär att ta bort 142 miljoner bensindrivna bilar från vägarna varje år.
För att uppnå dessa vinster förespråkar teamet inte att man ska tillsätta gödselmedel för att övervinna näringsbegränsningarna. Kvävegödselmedel är dyrt och energikrävande att producera. Det kan också förorena vattendrag och leda till utsläpp av dikväveoxid, en kraftfull växthusgas. Istället rekommenderar teamet att man är mer strategisk när det gäller var man ska fokusera på skogsförnyelse och vilka trädslag som ska planteras på dessa platser.
”Idealiskt sett skulle skogsförvaltare kunna se till att vissa av träden i en återväxande skog är kvävefixerande”, säger Batterman.
En annan strategi som teamet rekommenderar är att prioritera återplantering i områden med hög kväveförorening från jordbruk, fabriker och transporter. På så sätt kan träden rena kväveföroreningarna innan de täpper till vattendrag eller omvandlas till växthusgaser, och skogarna kommer att växa tillbaka snabbare.
”Dessa metoder kan öka hastigheten med vilken dessa återhämtande skogar tar upp koldioxid”, säger Batterman.
”På lång sikt kommer skogarna inte att binda extra koldioxid, men under de första tio åren kan de göra jobbet snabbare, och tio år är precis vad vi behöver just nu. Vi måste göra stora förändringar för att minska våra utsläpp av fossila bränslen, till exempel genom att övergå till ren energi och byta ut våra bensinslukande bilar mot elfordon, och tyvärr tar den omställningen längre tid än vi behöver. Återplantering av skog är ett verktyg som kan ge oss mer tid att minska koldioxidutsläppen och fördröja de värsta effekterna av klimatförändringarna.”
Mer information: Koldioxidbindning i tropisk skog accelereras av kväve, Nature Communications (2026). DOI: 10.1038/s41467-025-66825-2