Šume zahvataju oko 4,1 x 109 ha površine na Zemlji. Šume, koje predstavlju značajan rezervoar ugljenika, identifikovane su kao važan potencijal za ublažavanje globalnog zagrevanja preko njihovog kapaciteta za vezivanje i akumuliranje ugljenika.

Klimatske promene i šume su suštinski povezani. Sa jedne strane, globalna promena klime je već pogodila šume kroz povećanu srednju godišnju temperaturu, promenom količine padavina i sve češćim ekstremnim vremenskim događajima. Istovremeno, šume i drvo koje produkuju, vezuju i čuvaju ugljen-dioksid, koji ima glavnu ulogu u podržavanju klimatskih promena. Sa druge strane, uništene, prekomerno eksploatisane i paljene šume postaju izvor gasova staklene bašte, ugljen-dioksida.



Sagorevanjem fosilnih goriva oslobađa se ugljen-dioksid u atmosferu, doprinoseći povećanju njegove koncentracije u atmosferi i kao posledica toga, globalnom otopljavanju i klimatskim promenama. Drveće i šume ublažavaju ove promene uklanjajući ugljen-dioksid iz vazduha i konvertujući ga fotosintezom u ugljenik, koji zatim čuvaju u obliku drveta i vegetacije, u procesu nazvanom „zarobljavanje ugljenika“. Prema procenama IPCC, u svetskim šumama je akumulirana ogromna količina ugljenika. Dok atmosfera sadrži oko 750 milijardi tona ugljenika u vidu ugljen-dioksida, šume sadrže oko 2000 milijarde tona ugljenika. Približno 500 milijardi tona ugljenika je akumulirano u drveću i žbunju i 1500 milijardi tona u tresetištima, zemljištima i šumskoj prostirci. Od navedene količine, svake godine kruži atmosferom oko oko 100 milijardi tona. Nivo ugljen-dioksida ostao je gotovo nepromenjen za 6000 godina, a sada zahteva izvanredan sistem ekološke kontrole i ravnoteže. Čak i mala promena u brzini fotosinteze, raspadanja i respiracije može za nekoliko decenija uzrokovati velike promene u nivou CO2, a time i globalne klime.

Prema teoriji, ugljen-dioksid može da kao fertilizer poboljša rast i razvoj biljaka, tako da šume mogu da prirašćuju brže zbog povećanog nivoa CO2 u atmosferi. Eksperimenti u laboratorijskim uslovima su pokazali da dvostruko povećanje nivoa ugljen-dioksida dovodi do početnog povećanja rasta od 20 – 120% s prosečnim povećanjem od 40% (Eamus & Jarvis, 1989). U nekim slučajevima, međutim, povećanje nivoa ugljen-dioksida, samo privremeno potpomaže rast, a s daljim povećanjem koncentracije CO2, može čak i da ga redukuje. Smanjenje rasta može biti uzrokovano povećanjem skroba u lišću i redukcijom fotosinteze (Wullschleger et al., 1990).

Povećane temperature teoretski povećavaju stopu svih hemijskih i biohemijskih procesa u biljkama i zemljištu na sličan način ukoliko je supstrat dostupan, sve do tačke kada je enzim dezintegrisan. Temperaturna zavisnost difuzije u tečnoj fazi i protoka mase predvođene osmotskim pritiskom slična je kao kod metaboličkih procesa (Thornley & Johnson, 1990).

Temperatura utiče na fotosintetski proces pogađajući sadržaj pigmenta, stopu fotosinteze pri svetlosnom zasićenju, fotohemijsku efikasnost i fotoinhibiciju. U ravnoteži, efekat većih temperatura u umerenim područjima je pozitivan. Sadržaj fotosintetskih pigmenata je tipično povećan na većim temperaturama (Michelsen et al. , 1996; Ormrod et al. , 1999). Temperaturna zavisnost fotosinteze zasićene svetlošću ima dva oblika. Javlja se trenutni odgovor na temperaturu, koji uglavnom raste u rasponu temperatura od 25 - 40°C i pada rapidno na nula sa slabljenjem funkcije proteina, i ne može biti aklimatizovana danima i nedeljama (Berry & Björkman, 1980). Aklimatizacija može da promeni temperaturni optimum i do 10°C (Battaglia et al., 1996).

Oko 20% težine drveta čini ugljenik, a kao dodatak ovome, ukupna šumska biomasa takođe ima ulogu „skladišta ugljenika“. Na primer, organske materije iz šumskog zemljišta – kao što je humus nastao kao produkt dekompozicije biljnog materijala – takođe skladište ugljenika. Kao rezultat, šume skladište enormne količine ugljenika: prema istraživanju FAO, duplo više nego što se nalazi slobodnog u atmosferi. Destrukcija šuma, sa druge strane, dodaje oko 6 milijardi tona ugljen-dioksida u atmosferu svake godine, a prevencija oslobađanja ovog zarobljenog ugljenika je važna za ravnotežu ciklusa ugljenika i vitalna za konzervaciju životne sredine (FAO). Približno 7,6 milijardi tona ugljenika se emituje u atmosferu svake godine, od čega 6 milijardi tona potiče od sagorevanja fosilnih goriva a 1,6 milijardi od uništavanja šuma (IPCC, 1992).