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巴西,亚马逊森林的树冠。资料来源:彼得·范德·斯利恩博士。
巴西,亚马逊森林的树冠。 资料来源:彼得·范德·斯利恩博士。
客人的帖子
2020年3月4日16:00时

帖子帖子:世界上完整的热带森林在20世纪90年代达到了“碳净摄取”

教授西蒙•刘易斯

教授西蒙•刘易斯

04.03.2020 |4:00 PM
客人帖子 帖子帖子:世界上完整的热带森林在20世纪90年代达到了“碳净摄取”

地球的陆地表面目前在移动30%热带森林在这个“碳汇”中发挥着重要作用。

特别重要的是完整的热带森林,根据a地标纸发表于2011年,在1990年至2007年间,吸收了所有人类生成的二氧化碳排放量的15%。

该研究发现,由于伐木或火灾不受干扰的完整热带森林平均而言,随着时间的推移,越来越大 - 以升高的大气升起驱动二氧化碳级别促进光合作用

然而,本周发表的一项新研究自然,由自己和同事们描绘了热带森林在减缓气候变化时的作用。

利用两个大型森林数据集AF.R.ICA.南美洲跨越300,000棵树,我们表明热带森林中的碳汇在迅速下降。

事实上,根据我们的分析,完整的热带森林从大气中删除二氧化碳的能力在20世纪90年代达到了巅峰,此后已经下降了。

热带骚动

森林充当净碳汇,当通过树的生长和建立新树的碳量大于通过树死亡率损失的量大。

为了评估水槽随着时间的推移如何发展,我们使用延长30年的树数据。在研究期间每年都有几年,研究团队在565块完整林中测量了每棵树亚马逊, 这刚果盆地和西非。

测量树在Lope国家公园,加蓬(左)和秘鲁亚马逊(右)。信用:西蒙刘易斯教授(左)和Roel Brienen博士(右)

结果表明,在20世纪90年代,平均不受干扰的热带森林每年从大气中除以每公顷0.57吨碳。但该数字跌至2010年代估计估计0.38吨碳。

这是仅仅二十年的完整热带森林的碳汇强度的三分之一减少。

如果我们将我们的结果推断为地球上所有现存的完整热带森林,我们会发现碳吸收在20世纪90年代达到了每年12.6亿吨的峰值。这一数字约占当时人类排放的二氧化碳总量的17%。

到2010年代,每年热带森林的全球摄取能力下降至0.68亿吨。这相当于2010年代人类引起的二氧化碳排放量的6%。

值得注意的是,在研究期间,每单位面积沉降强度都下降了33%,完整的热带森林面积下降了19%,这也降低了碳摄取的总速率。

热带森林仍然是一个重要的碳汇。然而,根据我们的结果,担心地球上的主要碳水槽上的恐惧陷阱到源转换已经开始。这是几十年比任何十年气候驱动植被模型预测。

垂死的树

要理解为什么碳汇在减少,我们分析了可能影响树增长和死亡的各种因素。

模型通常预测大气中上升的二氧化碳水平将促进植物生长。这是因为植物在光合作用期间使用CO 2,该方法需要固定碳以生长树干,分支,根和叶子。CO2水平上升对植物生长的影响被称为“二氧化碳施肥效应“。

我们的分析显示,首次使用清单数据显示,在整个非洲和亚马逊地区,大气中更多的二氧化碳正在促进森林生长,而这种影响并没有随着时间的推移而减弱——正如模型所预测的那样。

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然而,尽管有二氧化碳施肥效应,但水槽正在下降。

这是因为CO2水平上升的气候影响。即,较高的温度和更强的干旱条件正在减缓植物生长 - 和杀死树木

总体而言,我们的分析显示,二氧化碳对光合作用持续的积极影响与温度和干旱日益增加的负面影响之间的平衡,正逐渐朝着关闭碳汇的方向发展。

另一个起作用的因素是树木的生活史。动态森林,树木死亡看到它们的碳汇比不那么动态的森林更早饱和,后者往往由非常大的树木主导。

非洲和亚马逊

作为我们分析的一部分,我们研究了世界上最大的完整热带森林的两个最大的地区之间的碳摄取率如何:亚马逊地区和赤道非洲。

我们的研究结果表明,亚马逊水槽首先开始下降,从20世纪90年代开始,其次是非洲,在那里我们看到2010年开始的最佳监控情节下降。

由于三组因素,亚马逊森林早些时候越来越多,而不是非洲森林。

首先,亚马逊的树木往往比非洲的树木更加动摇,树木以更高的速度死亡,这意味着过去的收益增长越早越早导致早期的饱和水槽。

其次,亚马逊往往会经历更高的温度,因为它更接近海平面,更快的温度升高,和更频繁和严重的干旱比近几十年来的非洲森林经历过。

第三,亚马逊森林物种出现耐柔性比非洲森林的干旱。这可能是因为非洲森林的长期气候史。该地区在地球历史的冰川期间风化了大范围收缩,留下了更加适应性的物种,这些物种幸存下来的剧集快速环境变化。

总体而言,我们的分析表明,非洲森林对最近的当代环境变化更加强劲,而不是亚马逊森林。虽然非洲森林覆盖了比亚马逊森林的少得多,但在2000年10月期间,两种大陆的碳水槽都是一样的。

森林预报

对于我们研究的最后部分,我们使用了我们数据集中收集的知识来构建统计模型,以预测未来热带森林碳摄取的变化。

使用未来的二氧化碳,温度和降雨估计与我们的模型一起,我们预测,与2010-15级相比,非洲森林的每单位面积碳汇将在2030年下降14%,而亚马逊普通森林水槽将达到14%零到2035。

根据我们的分析,受干旱影响受干旱影响的完整亚马逊的部分可能会从碳源转向碳源。这将是因为树死亡率的碳损失超越了生长的碳收益。

总的来说,我们预测地球主要碳汇的一个汇流过渡,亚马逊水池首先饱和,后来被非洲水槽。

下面的图表显示了非洲森林(蓝色)和亚马逊森林(红色)吸收碳的能力到2040年将如何变化,这是根据我们基于测量的统计模型计算出来的。

(图表还展示了我们从1990年从1990年的亚马逊和非洲森林中的基于碳的基于碳摄取的评估与统计模型的预测相比,这在非洲的淡蓝色和桃花玉的粉红色显示。)

热带碳汇的估计和预测。这项研究对亚马逊和非洲地区碳吸收的基于测量的估计分别用红色和蓝色表示。浅蓝色和粉色表示统计模型的投影。数据来源:Hubau et al. (2020)

政策影响

我们的研究结果为政策制定者提供了几个关键信息。首先,地面上的热带森林监测项目需要资金,因为我们预测的变化是微妙的,不能仅从卫星数据推断。

二,热带森林。现在,他们仍然是一个碳汇,永远是一块大型碳。森林抵抗气候变化的抵抗力相对较高,如果不受干扰。控制日志和触发是必不可少的。

第三,减少排放至净零的需要变得更加迫切。如果社会在解决排放问题上做得太迟,那么自然就会使控制气候变化的工作变得更加困难。

最后,避免向碳源过渡需要通过实现净零排放来稳定气候。如果热带森林吸收的碳比模型预测的要少,那么就需要更早的时间达到净零碳排放,以实现全球变暖的目标巴黎协议

湖北,W.等。(2020)非洲和亚马逊热带森林的异步碳汇饱和度,自然,https://www.nature.com/articles/s41586-020-2035-0.

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