Att inhysa världens snabbt växande befolkning kommer att kräva massiv stadsexpansion och massor av betong och stål, men dessa material har ett enormt koldioxidavtryck. Ett skifte till bygga städer av trä skulle kunna undvika mer än 100 miljarder ton CO2-utsläpp, enligt en ny studie.
Att ersätta armerad betong med timmer kan låta oklokt, men innovationer inom konstruerat trä gör att det nu är möjligt att konstruera byggnad med flera våningars utan traditionella material. Så kallade "massvirke" används i allt större utsträckning för strukturella och bärande element i medelhöga bebyggelse, vilket avser byggnader mellan 4 och 12 våningar höga.
En av de viktigaste försäljningsargumenten of massvirke är att det är mycket mindre kolintensivt än stål och cement. I teorin är det faktiskt kolnegativt, eftersom träd absorberar CO2 i färd med att producera trä. Men frågetecken har kvarstått över exakt hur mycket mer klimatvänligt träbaserat byggande är och vilken påverkan efterfrågan på virke kan ha på miljön.
Nu har forskare vid Potsdaminstitutet för klimatforskning i Tyskland har visat att om minst 90 procent av världens nya stadsbefolkning är inhysta i byggnader gjorda av trä istället för betong och stål, skulle vi kunna undvika mer än 100 miljarder ton CO2-utsläpp dig genom 2100. Dessutom säger de att detta kan uppnås samtidigt som den biologiska mångfalden skyddas och utan att efterfrågan på timmer konkurrerar med jordbruksmark.
"Vår studie understryker att stadshus gjorda av trä kan spela en viktig roll för att mildra klimatförändringarna på grund av deras långsiktiga kollagringspotential, säger Abhijeet Mishra, som ledde forskningen, said i ett pressmeddelande. Men, tillägger haned, "SDet krävs ett starkt styre och noggrann planering för att begränsa negativa effekter på den biologiska mångfalden och för att säkerställa en hållbar övergång till trästäder.”
För att bedöma de potentiella effekterna av en grossistförändring till massvirke beräknade forskarna hur mycket kol som skulle lagras i träbyggnadsmaterial, CO2-utsläppet vid produktion av olika byggmaterial och hur markanvändningen skulle förändras som svar på ökad efterfrågan på timmer.
I en papper i Nature Communications, de undersöker fyra olika scenarier där 10 procent, 50 procent, och 90 procent av de nya bostäderna är gjorda av trä, liksom vad som skulle hända om det fanns was ingen förändring i byggmetoder. I det mest optimistiska scenariot beräknade de att världen skulle behöva 140 miljoner hektar nya timmerplantager och betydande avverkning av naturskog för att möta efterfrågan.
Men deras simuleringar visade att detta kan uppnås genom att odla träd på områden med skördad skogsmark – undvika konkurrens med mark som används för att odla mat – och undvika att skörda naturligt trä från orörda skogar eller bevarandeområden för biologisk mångfald.
Icke desto mindre medger forskarna att det sannolikt fortfarande kommer att bli viss påverkan på den biologiska mångfalden på grund av att urskogsmark ersätts med timmermonokulturer.” Det explicita skyddet av dessa skyddade områden är nyckeln, men ändå är etableringen av timmerplantager på bekostnad av andra oskyddade naturområden kan därmed ytterligare öka en framtida förlust av biologisk mångfald”, said Alexander Popp, medförfattare till tidningen.
Andra är mer tydliga om de potentiella riskerna. "Naturliga skogar med biologisk mångfald är mer motståndskraftiga mot torka, bränder och sjukdomar, så är ett mycket säkrare kollager än de trädplantager vi har sett gå upp i rök i sommar från Portugal till Kalifornien", säger Sini Eräjää, Greenpeaces europeiska mat och skogskampanj leder, berättade The Guardian. "Trä kan spela en större roll i byggandet, men att fördubbla världens trädplantager på bekostnad av den ovärderliga naturen är bara tråkigt, när blygsamma minskningar av kött- och mjölkproduktion skulle frigöra den mark som behövs."
Studiens uppskattningar av koldioxidpåverkan av en sådan övergång skingrar också över detaljerna om vad som händer med dessa byggnader i slutet av deras liv, säger byggnadsdesignexperten Ljubomir Jankovic från University of Hertfordshire i Storbritannien. "Om materialet från en dekonstruerad byggnad skickas till deponi och lämnas att ruttna utan att gaserna fångas upp, eller om det förbränns, kommer kolet som lagras i det tekniska virket att återgå till atmosfären, och det kommer inte att finnas någon nettolagring av kol, " han säger.
Och det finns också stora frågetecken över säkerhetskonsekvenserna av att övergå till övervägande träbaserad konstruktion. Medan tidningen anger att konstruerat trä är "associerat med brandmotstånd", är det juryn är fortfarande ute om det verkligen är lika säkert som traditionella byggmaterial.
Icke desto mindre visar studien den betydande inverkan som en ökad användning av trä i byggandet kan ha på våra ansträngningar att hantera klimatförändringar. Även om en massiv timmerrevolution kanske inte är runt hörnet, kommer konstruerat trä sannolikt att vara en viktig del av framtidens städer.
