危機中的碳匯：氣候變化威脅全球森林二氧化碳封存

這項由 UF 生物學(xué)研究人員 J. Aaron Hogan 和 Jeremy W. Lichstein 領(lǐng)導(dǎo)的研究發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上。該研究揭示了森林生產(chǎn)力的明顯區(qū)域不平衡，而森林生產(chǎn)力是衡量樹木生長和生物量積累的森林健康狀況的關(guān)鍵晴雨表。在過去的二十年里，美國西部受到了更嚴重的氣候變化影響，其生產(chǎn)力明顯放緩，而美國東部受到的氣候影響較輕，其增長速度略有加快。

 

森林在調(diào)節(jié)地球氣候方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它是碳匯，每年封存約 25% 的人類碳排放量。然而，森林儲存碳的能力取決于氣候變化的積極和消極影響之間的微妙平衡。這項研究利用全國范圍的森林資源清查數(shù)據(jù)，模擬了從1999年到2020年的趨勢，分析了113806個非種植林的測量數(shù)據(jù)。

 

霍根說："隨著森林生態(tài)系統(tǒng)對二氧化碳施肥和氣候變化等全球變化驅(qū)動因素做出反應(yīng)，我們正在見證森林功能的變化。這些驅(qū)動因素的未來平衡將決定未來幾年到幾十年的森林功能"。

 

一些驅(qū)動因素，如干旱和森林病原體會對生產(chǎn)力產(chǎn)生負面影響，但其他驅(qū)動因素，如二氧化碳施肥，預(yù)計會產(chǎn)生積極影響。這一現(xiàn)象表明，二氧化碳含量的增加會通過提高光合作用促進植物生長，這激發(fā)了研究人員深入研究其影響的興趣。

 

"幾十年來，美國林務(wù)局一直在監(jiān)測全美一百多萬棵樹木的生長和存活情況，"Lichstein 說。"我們很想知道他們的數(shù)據(jù)是否提供了二氧化碳施肥假說所預(yù)測的樹木生長速度加快的證據(jù)。"

 

挑戰(zhàn)碳儲存假設(shè)

 

雖然美國東部地區(qū)的樹木生長符合預(yù)期，但西部地區(qū)的極端氣候影響卻蓋過了任何積極的生長趨勢，這對森林碳儲存能力將繼續(xù)增加的普遍假設(shè)提出了挑戰(zhàn)。

 

利希施泰因說："我們的研究表明，對未來氣候和海平面上升的預(yù)測可能過于樂觀，因為實際上，生態(tài)系統(tǒng)在未來的碳儲存量可能會減少。生態(tài)系統(tǒng)碳儲存減少意味著大氣中的碳增多，從而導(dǎo)致氣候變暖和氣候變化加速"。

 

研究結(jié)果還揭示了一個事實，即氣候變化并不是一種統(tǒng)一的力量，而是一種受特定地區(qū)影響的動態(tài)因素。這項研究說明了氣候變化的程度如何將森林推向臨界點。一些森林已經(jīng)接近或超過了氣候臨界點，這使它們轉(zhuǎn)變?yōu)?a href='http://gqdnzm.cn/zhuanti/tanyuanshenji.html' target='_blank'>碳源，而不是從大氣中清除碳的匯。

 

生態(tài)系統(tǒng)固碳并不能保證是永久性的，它可能會被氣候變化逆轉(zhuǎn)。這種逆轉(zhuǎn)已經(jīng)在美國西部發(fā)生，而且有跡象表明，它也可能發(fā)生在世界上其他受干旱影響的地區(qū)，如亞馬遜地區(qū)。

 

人們很可能會把這些損失歸咎于極端事件。但研究人員認為，美國西部生產(chǎn)力的下降不能歸咎于樹木死亡率的上升。

 

樹木生長和生產(chǎn)力下降

 

利希施泰因說："我們經(jīng)常聽到美國西部發(fā)生野火，導(dǎo)致大量樹木死亡，并向大氣釋放碳。但我們的研究表明，由于樹木生長速度下降，西部森林生態(tài)系統(tǒng)的碳損失正在增加。"

 

由于降水量減少等不利的氣候變化影響，樹木生長速度減慢，這項研究意味著，即使沒有野火的加劇，如果不采取緊急行動減少人類溫室氣體排放，西部森林的碳匯也將繼續(xù)減弱。我們必須在減少排放的同時擁有健康的森林，以恢復(fù)全球碳平衡并限制氣候變化。

 

在美國森林中觀察到的變化引起了人們對其未來復(fù)原力和可持續(xù)性的擔(dān)憂。研究人員希望他們的研究結(jié)果能突出表明，政府和行業(yè)迫切需要共同努力，減少溫室氣體排放，盡快實現(xiàn)凈零排放。

 

利希施泰因說："我們的研究結(jié)果凸顯了減少全球溫室氣體排放的必要性。如果不采取科學(xué)家數(shù)十年來一直敦促的減排措施，森林碳匯很可能會減弱，這將加快氣候變化的步伐"。

 

編譯來源：ScitechDaily