四分之三的亚马逊雨林已经失去了“弹性”自2003年以来,使它更容易受到干旱等极端事件——根据一项新的研究。
科学家们早就警告说,气候变化和人为砍伐森林可以推动亚马逊雨林的过去”引爆点”,会看到大部分枯死的郁郁葱葱的雨林和干草原的转变。然而,造型的研究一直未能达成一致如果这个阈值可能会交叉。
这项新研究利用观测数据来探讨森林的“韧性”——衡量森林可以恢复的速度从干旱或极端天气事件——近几十年来已经改变了。
研究结果,发表在自然气候变化表明,超过四分之三的亚马逊雨林已经失去了弹性过去二十年。亚马逊的干燥部分,和地区更接近人类的土地利用,如道路和农田——弹性最小,这项研究说。
这些发现进一步的体重担心亚马逊森林正在接近一个“关键阈值”或“临界点”,作者说。然而,在一次新闻发布会上,作者强调,我们不能说当一个临界点可能发生在此基础上分析。
亚马逊的弹性
作为世界上最大的森林,碳的亚马逊是一个巨大的商店和房屋至少10%的世界生物多样性。然而,人类是有一个证据确凿的影响该地区通过砍伐森林和气候变化。
去年,森林砍伐率达到了最高水平十年——估计表明超过10000平方公里的森林已经消失了2020年8月至2021年7月。随着气候变暖,潮湿的气氛在亚马逊干燥,离开森林更容易受到干旱和火灾。
这些因素都是减少了亚马逊的“韧性”——通过森林缓慢恢复从干旱等极端事件。
亚马逊的弹性丧失长期以来一直关心的科学家。许多建模研究建议砍伐森林和气候change-driven干燥可能导致弹性在未来世纪的进一步的损失。然而,确定多少韧性已经失去了可能会非常棘手。
而不是依靠气候模型,本研究使用卫星测量数据亚马逊决定多少韧性的森林已经消失。作者评估”植被光学深度“(VOD)——衡量有多少生物质植物,这是与含水量密切相关。
作者把亚马逊雨林分成网格细胞,使用的数据MODIS卫星只选择绿色区域的森林没有清除。
然后在每个网格单元评估VOD进化超过1991 - 2016。下面的地图显示了VOD的全面改变,红色显示减少在视频点播(指示生物量损失)和蓝色显示视频点播的增加。
地图显示,总体而言,视频点播在研究期间下降——最显著的减少在亚马逊盆地东南部地区,沿亚马逊河和北部地区。
平衡
通过评估增量变化的视频点播在1991 - 2016年,作者能看到森林恢复的速度从干旱等极端事件,从这个确定其弹性变化。
克里斯·博尔顿博士——研究员埃克塞特大学和该论文的第一作者,告诉碳简短,想象一个球在碗里提供了一个很好的类比,亚马必威手机官网逊的弹性
当球坐在碗的底部,他解释说,球在其“均衡状态”——就像亚马逊有自己的平衡。球是推高了的碗,它将回滚到中心。同样,如果亚马逊的经历干旱等极端事件推动它远离平衡状态,它将返回到平衡。
越快球回到碗的底部,或“弹性”系统越稳定,博尔顿解释说。亚马逊失去弹性的墙就像碗“浅”,导致球滚到碗的中心更慢,他补充道。这种评估方式失去弹性被称为“临界慢化”理论,博尔顿告诉碳短暂。必威手机官网
蒂姆·莱顿教授主任吗埃克塞特大学全球系统研究所和作者的研究。在一次新闻发布会上,他告诉记者,这种方法计算弹性允许科学家”接信号不需要出现的巨大变化生物量或树木覆盖的森林”。
使用这种方法,作者发现76%的亚马逊网格细胞表现出韧性下降从2000年代初开始。
人类影响亚马逊
这项研究还调查是什么导致亚马逊失去弹性,通过对比亚马逊弹性的变化随着时间的变化,降雨和森林砍伐。
绘制亚马逊弹性,作者使用统计的方法,比较了VOD的每个月的前一个月,看到它改变了多少。这种方法给出了弹性评分(AR(1)),在更高的数字意味着亚马逊弹性较低,反之亦然。
评估降雨的变化,作者关注海表面温度(SST)北大西洋的变化。温暖的太平洋热带雨带的开向北转移被称为“热带辐合区”,研究表明,导致干燥条件在亚马逊。
在下面的图中,前面板显示了太平洋,更高的温度显示干燥条件。中间面板显示弹性评分,值越大表示亚马逊弹性较低。和底部面板显示人类土地利用在亚马逊随着时间的推移,值越大表示更高水平的森林砍伐。
在情节中,作者强调了明显的干旱所造成的高太平洋为红色。本文指出亚马逊干旱的2005年和2010年,特别是显示,他们都是与亚马逊韧性明显下降。
之间还有一个明显的趋势亚马逊森林砍伐和韧性,底部两个面板显示人类土地利用上升显然是与亚马逊弹性下降。
土地使用和降雨
看人类土地利用详细和降雨量,作者评估了亚马逊弹性如何改变与不同的降雨量在1996 - 2016年的网格细胞水平和人类土地利用在不同的距离。
在下面的图中,虚线显示了2003年,之后韧性明显降低。在情节,紫色的线表示网格细胞接近人类的土地利用,而黄色表示细胞远离人类土地利用。在底部的阴谋,紫色表示网格细胞,低水平的降雨,而黄色表示网格细胞看到高水平的降雨。
情节显示了2003年后失去弹性。他们还表明,地区降水较少,更接近人类土地利用、农田等,一般更快地失去弹性。
作者还包括一块单独的分析显示道路的距离在巴西,再次显示区域的森林接近道路可能会更快地失去弹性。
也许她伯顿博士是谁的英国气象局并没有参与,告诉碳简短,这项研究是“非常重要”和使用“稳健统计方法”。必威手机官网
然而,大卫Lapola博士——研究员坎皮纳斯大学在巴西,他并没有参与这项研究,增加了视频点播的警告对其使用评估弹性。他告诉碳简要:必威手机官网
“我认为这可能是一个简化我们对森林的恢复力的理解依赖的树叶还是绿色的森林植被…我们不能忘记一个树比树叶,树枝和树干。很大程度上是一个整体,未知的地下世界,根茁壮成长,水、营养物质和其他关系发生,可能会影响森林的弹性。”
引爆点
科学家们一直担心气候变化和森林砍伐亚马逊雨林可能发生“临界点”。在一个碳简必威手机官网短特殊周的内容在2020年关于临界点,教授彼得·考克斯从埃克塞特大学写了一个帖子对亚马逊枯死,他说:
“亚马逊雨林维持自己的气候循环用水的氛围,从而保持降雨和减少旱季的长度。砍伐森林破坏了这些监管机制和可能,最终导致一个引爆点。
“旱季,结合变得足够长的时间来允许普通自然火灾,可以看到森林过渡到一个永久的草原。这是特点是混合树和草地系统开放的树冠,让土壤变得更炎热干燥,以及存储更少的碳。”
在新闻发布会上,博尔顿对记者说,研究显示“接近一个转折点”。然而,他强调,“不能说时,会发生“在此基础上分析。
虽然许多建模研究都是在亚马逊热带雨林进行的,克里斯•琼斯博士——一个科学家英国气象局他并没有参与这项研究,他说,他的最好的知识,临界慢化方法没有使用之前在亚马逊这样的观察。他补充说:
“这项研究增加了令人信服的证据表明气候变化风险,这些严重的和不可逆转的影响可能成为现实。我们有一个狭窄的机会采取紧急行动。”
伯顿补充道:
“通过这样的转折点将使其更加难以实现我们的目标的零排放在全球范围内,因为“免费服务”的损失由亚马逊提供的碳汇目前删除我们的一些排放。”
博尔顿et al(2022),明显失去了亚马逊雨林弹性自2000年代初以来,自然气候变化,doi: 10.1038 / s41558 - 022 - 01287 - 8