帖子:气候变化和森林砍伐亚马逊枯死的火花吗?

去年夏天,亚马逊雨林在新闻里又所有错误的原因。森林砍伐率正在上升巴西总统的领导下睚珥Bolsonaro和2019年带来了最多的森林火灾在近十年。

全球气候,这是一个引起人们的关注。亚马逊河流域的气候系统中起着至关重要的作用,循环用水来帮助维持该地区的降雨和驱动大气发行量在热带地区。此外,破坏森林会对大气中的二氧化碳产生重大影响。

据估计,目前剩下的完整的亚马逊雨林吸收5 - 10%的人类的二氧化碳排放,有助于减缓气候变化。砍伐森林会删除这个水槽的碳和替代来源,这将使本已具有挑战性巴黎的气候目标不可能的。

有很多正当理由主张更多的保护亚马逊热带雨林。但即使直接human-deforestation的速度又慢,森林消失,因为气候变化吗?

气候改变引发的亚马逊森林枯死

最近亚马逊火灾引发索赔热带雨林的燃烧将产生重大影响我们呼吸的空气中的氧气量。

这是亚马逊雨林破坏的一个方面,我们不需要担心的。亚马逊雨林包含有关全碳量的15%存储在全球植被。如果700亿吨二氧化碳被释放,它会与空气中的氧气结合和释放主要是二氧化碳。但由于氧气占大气的21%,这只会降低氧气浓度低于0.01%。

然而,有更紧迫的理由是担心亚马逊热带雨林的破坏,尤其是,它被视为一个可能的气候引爆点。

这是部分原因是气候模型模拟也是我的研究小组气象局哈德利分r气候预测和研究在1990年代末和2000年代初。我们包括表示植被类型如何应对气候变化的转变以及这如何反馈影响气候变化的速率。

令人担忧的是,我们的第一个耦合模型的预测看到了预测亚马逊森林在气候变化的“枯死”——尽管我们没有包括直接人为砍伐森林和火灾模拟。

亚马逊森林大火在朗多尼亚、巴西、2019年8月24日。信贷:EFE通讯社除股票的照片。

这造型结果是明显的,但它是一个微妙的相互作用的结果,不同的反馈机制。

首先,我们的亚马逊雨林死因为气候模型预测严重变暖和干燥在“一切照旧”排放情况下称为“IS92a”。森林减少的程度,可以持续在一个气候变化。少森林有高效回收的减少在该地区的降雨,导致进一步变暖和干燥,森林面积进一步减少。

但它不是那么简单。随着气候变化主要是由二氧化碳的增加,驱动也有抵消二氧化碳的直接影响森林。

较高的二氧化碳在大气中有一个“受精“影响植物和树木,促进光合作用,促进经济增长。在二氧化碳的升高,植物也会更高效地利用水资源,他们需要更少的水对于给定数量的光合作用。

哪里有足够的土壤水分和营养物质,这一效应表现为碳吸收量增加了一片森林。然而,有限的水供应,提高效率将体现为减少树木的蒸腾作用。从减少降雨这提供了保护,但在当地造成的成本进一步增加表面温度的降低蒸发冷却。

在我们的模型中,亚马逊雨林的进化的摆布这之间的竞争很大程度上是气候变化的负面影响,在很大程度上增加二氧化碳的积极影响。

我们的模型表明,二氧化碳在20世纪主导影响导致碳汇在完整的热带雨林。然而,模型有负面的气候影响最终获胜——导致突然枯死的亚马逊热带雨林从2040年开始,当全球变暖已经达到3 c的投影。

你可以看到下面的图表,展示了如何在亚马逊可以改变我们的模型预测植被气候暖化到2100年。它显示了一个亚马逊由树(实线)几十年来,但分数被树木覆盖的地区急剧下降到21世纪的中间。然后换成草(虚线)和裸露的土壤(虚线,虚线)。

模仿亚马逊植被演变IS92a常态下排放的场景。转载来自Springer的许可。考克斯等人。2004年)亚马逊森林枯死在climate-carbon周期预测21世纪,理论和应用气候学

好消息和坏消息

我们的研究结果是明显的。然而,最近的研究暗示,亚马逊森林可能更适应气候变化。很多相关的研究已经从桥下流过我们在2000年发表,枯死的场景——一些好消息和一些坏消息的森林。

首先,好消息。现在看来,气候变化不太可能损害我们最初担心的亚马逊雨林。2013年,我们发现在年度同比变化增加大气中的二氧化碳让我们估计热带碳汇对气候变化的敏感性。

全球二氧化碳浓度同比增加由于人类活动增加的二氧化碳排放量,尤其是化石燃料燃烧,森林砍伐和水泥生产。但是如果你长期趋势你找到一个相关的二氧化碳增长率的变化与热带地区气候变化相关厄尔尼诺-南方涛动。因此,这个信号告诉我们一些关于如何对气候变化敏感的热带土地碳。

climate-carbon周期我们可以使用一个模型来联系这个短期敏感性长期热带生态系统对气候变化的敏感性——创建一个所谓的“紧急约束”。不同的模型关系让我们将一个变化的观察CO2-growth-rate在现实世界中,变成了一个改进的估计热带土地碳对未来气候变化的敏感性。

由此产生的紧急限制热带土地碳对全球变暖的敏感性表明产生负面影响,单独使用变暖导致亏损约500亿吨碳/全球变暖的程度在热带地区。然而,效果是大约三分之一的大小一样大在我们最初看到亚马逊枯死投影。

但是也有一些不那么乐观的消息。现在似乎也,二氧化碳肥沃作用效果不太可能像许多早期模型假设。这是因为第一和第二代climate-carbon周期模型不包括营养限制林木的生长。

在现实世界中,植被的生长通常是有限的不仅仅是水和二氧化碳,但是通过营养。大部分地区的限制营养的关键是氮,但在热带森林磷或其他微量元素限制树木生长。这些养分的限制将限制植物生长的二氧化碳受精,最有可能低于月初climate-carbon循环模型。

这将使热带森林更容易受到气候变化的负面影响比我们最初枯死的场景中,尽管这些气候可能自己不如最初担心的负面影响。

是什么气候变化推动亚马逊枯死的总体预后吗?

最新的地球系统模型显示有限的证据亚马逊森林枯死在缺乏直接的人类砍伐森林。一些模型显示亚马逊森林覆盖的减少由于气候变化,但大多数模型显示增加森林覆盖由于二氧化碳受精。

这些模型包括磷限制或森林火灾,不过,所以仍然是有用的。然而,就我个人而言,我不关心气候变化推动亚马逊枯死比我当我们在2000年发表我们的研究。

更大的原因是担心直接人类砍伐森林

而具有讽刺意味的是,这使我更关心故意在亚马逊森林砍伐率增加。它甚至可能认为有更少的价值在森林保护森林,如果随后将受到气候变化的影响。相反,更大的韧性亚马逊热带雨林的气候变化提供了额外的理由将其保存为未来。

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,可能最终导致一个转折点吗。

,结合旱季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。

因此,森林砍伐和气候变化的双重压力的亚马逊雨林仍然是一个伟大的关切。我们不可能知道热带雨林气候变化的脆弱性与任何信心,直到为时已晚。然而,我们确信人类引起森林砍伐减少了森林对气候变化的弹性和其他压力。

许多人认为亚马逊森林砍伐问题的道路上得到解决。森林砍伐率从2004年的峰值下跌的28000平方公里(平方公里)——相当于删除的森林面积几乎每年大小的比利时——不到一个2014年第五的速度。

但那都是过去了。与森林砍伐和全球变暖继续,再一次,有多个威胁亚马逊雨林的寿命。