帖子:世界的原始热带森林在1990年代达到了“碳吸收峰值”

目前世界上陆地表面移除30%所有人为的二氧化碳排放,热带森林扮演主要角色在这个“碳汇”。

特别重要的是完整的热带雨林,据具有里程碑意义的论文出版于2011年,吸收15%的人为的二氧化碳排放在1990年和2007年之间。

本研究发现完整的热带雨林原状的日志或火灾,平均而言,随着时间的推移越来越大——被认为是由上升的大气二氧化碳水平促进光合作用。

然而,新的研究发表在本周自然,自己和他的同事们,描绘了一个更加令人担忧的照片热带森林在减缓气候变化的作用。

利用两个大森林数据集房颤rica和南美跨越300000棵树,我们表明,在热带森林碳汇在快速下降。

事实上,根据我们的分析,完整的热带雨林的能力从大气中清除二氧化碳在1990年代达到顶峰,此后一直在下降。

热带风暴

森林作为一个净碳汇的碳的数量通过树木生长和新树的建立比通过树失去了死亡率。

评估水槽的发展随着时间的推移,我们利用树的数据可以追溯到30年前。在研究期间每隔几年,研究小组测量每棵树565年补丁的原始森林亚马逊,刚果盆地和西非。

测量树木的洛佩国家公园,加蓬(左)和秘鲁亚马逊地区(右)。信贷:西蒙教授刘易斯博士(左)和Roel Brienen(右)

结果表明,在1990年代,平均原状热带森林将每年每公顷0.57吨的二氧化碳从大气中。但这个数字拒绝估计有0.38吨碳到2010年代。

这是一个减少三分之一的碳汇强度在二十年完整的热带森林。

如果我们推断结果考虑地球的所有剩余的完整的热带雨林,我们发现碳吸收量达到每年12.6亿吨的碳在1990年代。这个数字代表了大约17%的人为的二氧化碳排放。

到了2010年代,全球热带森林拒绝吸收能力每年06.8亿吨的碳。这仅仅相当于6%的人为二氧化碳排放在2010年代。

值得注意的是,在研究期间,单位面积上的两个水槽强度下降了33%和完整的热带雨林的面积下降了19%,这也减少了总碳吸收速率。

热带森林仍然是一个重要的碳汇。然而,根据我们的结果,一个地球上的担心sink-to-source过渡的主要碳汇已经开始。这是比任何早几十年由气候植被模型预测。

垂死的树

要理解为什么减少碳汇,我们分析各种因素会影响树木生长和死亡。

通常模型预测,大气中二氧化碳水平的升高会促进植物生长。这是因为植物利用二氧化碳在光合作用过程中,这个过程需要解决碳排放增长的树干,树枝,根和叶。不断上升的二氧化碳水平对植物生长的影响被称为“二氧化碳肥料效应”。

我们的分析显示,使用库存数据,首次在非洲和亚马逊,大气中增加的二氧化碳是促进森林增长这种效果并不是随着时间递减——正如预测模型。

然而,尽管二氧化碳肥料效应,水槽是在下降。

这是因为二氧化碳水平上升的气候影响。也就是说,更高的温度和更强干旱条件下植物生长,放缓杀死树木。

总的来说,我们的分析显示,二氧化碳的平衡的积极影响光合作用和温度的越来越多的负面影响,干旱是逐步朝着的方向关闭下沉。

发挥作用的另一个因素是树木的生活史。动态的森林,树木死的年轻看到他们的碳汇饱和早于动态的森林,这往往是由非常大的树。

非洲和亚马逊

作为我们的分析的一部分,我们观察了碳吸收的速率不同世界上最大的两个完整的热带森林地区:亚马逊在赤道地区和非洲。

我们的结果表明,亚马逊的水槽开始下降,从1990年代开始,紧随其后的是非洲,我们看到一个水槽监控阴谋在2010年代左右开始下降。

亚马逊森林正在下降,速度比非洲森林因为三组因素。

首先,亚马逊的树木更倾向于动态比在非洲,以更高的速度和树木死亡,这意味着过去的收益增长更早离开系统导致早期饱和下沉。

其次,亚马逊会体验更高的温度,因为它更接近海平面,温度上升快,更频繁和严重的干旱比非洲森林经历了近几十年来。

第三,亚马逊森林物种出现不耐比非洲干旱森林。这可能是因为非洲森林的长期气候历史。该地区经受住了大范围收缩在冰川时期地球的历史,留下了更具有适应能力的物种幸存下来的过去事件的快速的环境变化。

总的来说,非洲森林更健壮的最近的当代环境变化比亚马逊森林,我们的分析建议。虽然非洲森林覆盖面积比亚马逊森林,少了很多的2000 - 10,碳汇是相同的两个大洲。

森林预测

最后的一部分,我们的研究中,我们使用了知识从我们的数据集构建统计模型预测未来变化热带森林碳吸收。

使用未来的二氧化碳,温度和降水估计和我们的模型,我们预测,平均来说,在非洲森林单位面积碳汇将在2030年减少14%到2010 - 15水平相比,尽管亚马逊森林的平均沉到2035年将达到零。

部分的完整的亚马逊受到干旱影响可能会从碳源碳汇,根据我们的分析。这将是由于碳损失树死亡率超过碳收益增长。

总的来说,我们预测sink-to-source过渡的地球的一个主要的碳汇,首先与亚马逊水槽饱和,随后由非洲下沉。

下面的图表显示了非洲森林的能力(蓝色)和亚马逊森林(红色)吸收碳预计到2040年,改变使用我们的计量统计模型计算。

(图表还显示了我们如何计量对亚马逊和非洲森林碳吸收的评估从1990年至今与预测的统计模型,这对非洲和浅蓝色所示粉红色亚马逊。)

热带碳汇的估算和预测。研究的计量估计亚马逊的碳吸收量和非洲的红色和蓝色所示,分别。浅蓝色和粉红色显示预测的统计模型。来源:Rammig et al。(2020)数据来源:Hubau et al。(2020)

政策影响

我们的研究结果强调一些关键信息为决策者。首先,实地热带森林监测项目需要资金,我们预测的变化是微妙的,不能仅从卫星数据推导出。

第二,热带森林。现在,他们仍然是一个碳汇和碳永远是一家大商场。森林的抵抗气候变化是相对较高的,如果不加以干涉。控制日志记录和火灾是至关重要的。

第三,需要减少碳排放零刚更加紧迫。如果社会应对排放叶子太迟了,自然会使控制气候变化的工作更加困难。

最后,避免过渡到一个碳源需要稳定的气候达到零排放。如果热带森林碳封存低于模型预测,更早的达到零需要满足的目标巴黎协定。