危機(jī)中的碳匯：氣候變化威脅全球森林二氧化碳封存

這項(xiàng)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(zhǎng)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(yán)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(zhǎng)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(chǔ)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(xiàng)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(shì)，分析了113806個(gè)非種植林的測(cè)量數(shù)據(jù)。

 

霍根說："隨著森林生態(tài)系統(tǒng)對(duì)二氧化碳施肥和氣候變化等全球變化驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(dòng)因素，如干旱和森林病原體會(huì)對(duì)生產(chǎn)力產(chǎn)生負(fù)面影響，但其他驅(qū)動(dòng)因素，如二氧化碳施肥，預(yù)計(jì)會(huì)產(chǎn)生積極影響。這一現(xiàn)象表明，二氧化碳含量的增加會(huì)通過提高光合作用促進(jìn)植物生長(zhǎng)，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(cè)全美一百多萬棵樹木的生長(zhǎng)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(cè)的樹木生長(zhǎng)速度加快的證據(jù)。"

 

挑戰(zhàn)碳儲(chǔ)存假設(shè)

 

雖然美國東部地區(qū)的樹木生長(zhǎng)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(zhǎng)趨勢(shì)，這對(duì)森林碳儲(chǔ)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(duì)未來氣候和海平面上升的預(yù)測(cè)可能過于樂觀，因?yàn)閷?shí)際上，生態(tài)系統(tǒng)在未來的碳儲(chǔ)存量可能會(huì)減少。生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)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(gè)事實(shí)，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(dòng)態(tài)因素。這項(xiàng)研究說明了氣候變化的程度如何將森林推向臨界點(diǎn)。一些森林已經(jīng)接近或超過了氣候臨界點(diǎn)，這使它們轉(zhuǎn)變?yōu)?a href='http://theclergymen.com/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(huì)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(huì)把這些損失歸咎于極端事件。但研究人員認(rèn)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)速度減慢，這項(xiàng)研究意味著，即使沒有野火的加劇，如果不采取緊急行動(dòng)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(shí)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(duì)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(shí)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(huì)減弱，這將加快氣候變化的步伐"。

 

編譯來源：ScitechDaily