En av de gröna växternas mest elementära funktioner är att ”andas in” koldioxid. I fotosyntesen är det solljus, koldioxid och vatten som via geniala kemiska reaktioner omvandlas till kemisk energi och syre.
Världens skog och mark beräknas binda cirka 2,3 miljarder ton koldioxid varje år. Vart fjärde ton koldioxid som kommer från bilavgaser, kraftverk och annan mänsklig verksamhet tas upp av markens ekosystem.
När Kyotoprotokollet förhandlades fram, var det ett krav från främst USA att växternas förmåga att binda koldioxid skulle räknas som en utsläppsminskning. De länder som skrivit på Kyotoprotokollet får alltså tillgodoräkna sig skog och mark som så kallad kolsänka, inom vissa strikt reglerade ramar. Sverige får tillgodoräkna sig 2,3 miljoner ton koldioxid per år genom kolsänkorna, enligt Kyotoprotokollet. Landets totala utsläpp är knappt 60 miljoner ton.

Men frågan är hur skogen beter sig när andelen koldioxid i luften har ökat. Den är i dag högre än på tusentals år. År 2050, om knappt 50 år, beräknas halten ha stigit med ungefär 50 procent, enligt IPCC, FN:s expertpanel i klimatfrågor.
– En huvudfråga är om skogen då kommer att växa snabbare tack var en gödande effekt av koldioxiden. Och kommer den i så fall att binda ännu mer koldioxid? sade William Schlesinger från Duke University, vid ett seminarium om kolsänkor som hölls i Seattle vid AAAS vetenskapskonferens tidigare i år.
På flera håll i den nordamerikanska skogen har forskare satt upp försöksanläggningar för att skapa ett klimat med 50 procent högre koldioxidhalt än dagens. Torn som avger koldioxid placeras i cirkel i en skog. Cirklarna är cirka 30 meter i diameter.
De ytor Schlesinger har undersökt ligger i North Carolina, i en skog med snabbväxande tall (loblolly pine) och med inslag av lövträd. I sju år har områdena undersökts.
De första åren sköt tallarna som utsattes för hög koldioxidhalt iväg. De växte upp till 25 procent mer än övriga, och det var under två torra år.
Sedan följde regniga år, och då blev bilden en helt annan. De koldioxidgödslade träden fick näringsbrist. Behovet av kvävegödsling ökade som mest med 30 procent. Men markens mikrobiologska processer hade inte ökat på grund av koldioxiden. Omsättningen av näringsämnen var densamma i den koldioxidexponerade skogen och i skogen runtomkring.
– Bristen på kväve i markerna kommer göra att träden inte alls växer snabbare när koldioxidhalterna är högre, anser William Schlesinger.
Så trots att högre halter koldioxid i luften borde verka gödslande på skogen, så gör näringsbristen i marken att träden ändå inte kommer att växa snabbare. Hans slutsats är att det huvudsakligen är nyplanterad skog som kommer att binda koldioxid för USA:s räkning.
– Det gör att IPCC har överskattat skogens egenskap som kolsänka. De räknar med att skogen fångar in 36 procent av koldioxidutsläppen. Jag anser att 20 procent är en mer korrekt siffra, sade William Schlesinger.
Liknande resultat finns från ett annat markekosystem, en gräsmark i Kalifornien, som Jeff Dukes från University of Massachussetts i Boston har studerat under fem år. Högre koldioxidhalter påverkade knappt tillväxten.
– Produktionen kan få en skjuts eller minska under några år, men på sikt verkar det inte bli någon skillnad, sade Jeff Dukes.
I vissa fall kan skogen även bli en källa till koldioxidutsläpp. Svenska forskare upptäckte för några år sedan att en tidigare utdikad skog läckte koldioxid ut till atmosfären. Förklaringen var att gamla växtrester som hade legat under vatten kom upp i luften efter dikningen och började brytas ned med resultatet att koldioxid släpptes ut till luften.

Och utsläppen är inte oansenliga. Enligt preliminära beräkningar från forskningsprogrammet Lustra står den utdikade skogen i Sverige för motsvarande 15 miljoner ton koldioxidutsläpp om året. Då är även växthusgaserna metan och lustgas inräknade.
Men till skillnad från de amerikanska resultaten, kommer den svenska skogen att vara en kolsänka – och binda koldioxid – när klimatet blir varmare, enligt Mats Olsson, professor vid Sveriges lantbruksuniversitet och koordinator för Lustraprogrammet.
Värmen gör att växtsäsongen – och fotosyntesen – börjar tidigare på året, och näringsämnena i marken omsätts snabbare. Den näringsbrist som de amerikanska forskarna uppmärksammar, har inte någon betydelse i Sverige. Skogen här kommer att växa snabbare och binda mer koldioxid.

Men i vissa delar, framför allt i sydöstra Sverige, spås skogen växa sämre i ett förändrat klimat. Enligt datamodellerna blir det torrare där, trots att övriga Sverige troligtvis får mer nederbörd.
Skogsägare i sydöstra Sverige, som planterar skog idag, kanske borde byta till helt nya trädslag.
– De träden är mogna om 50-100 år, det vill säga när klimatförändringarna troligen slår igenom med full kraft, säger Mats Olsson.
Han skulle inte råda en skogsägare där i dag att plantera gran som är känslig för torka.
– Gran borde kanske bytas ut mot tall på vissa marker. Och bok är bättre än gran i sydligaste Sverige.
En annan effekt är att det blir mindre vatten i de kalkhaltiga rikkärren där bland annat många orkidéer växer. Förutom att träd, flora och fauna blir helt annorlunda, så påverkas även vattenhållningen i marken.
– Det blir torrare där det i dag är ganska fuktigt, och en helt annan vegetation. Och inte bara i sydöstra Sverige, utan i hela Götaland, hela Svealand och delar av sydöstra Norrland också, säger Mats Olsson.
Forskning om skog som koldioxidsänka fanns knappast alls på kartan innan politiker förde in dem i Kyotoprotokollet. Nu, när resultaten från mätningar börjar ticka fram, är det inte lika entydigt var i världen skog och mark kan räknas som sänka, eller under vilka förhållanden.