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Nature重磅研究 | “地球之肺”废了!亚马逊雨林成为二氧化碳排放之源

媒体:生态学者  作者:生态学者
专业号:中国沿海湿地保护网络 2021/9/4 21:50:55

Info

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Amazonia as a carbon source linked to deforestation and climate change

森林砍伐和气候变化使亚马逊雨林成为碳源

期刊Nature

通讯作者:Luciana V. Gatti

通讯作者单位:巴西国家太空研究院

原文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-021-03629-6

Introduction

亚马孙雨林一直被称为“地球之肺”,是一个天然的二氧化碳(CO2) “吸收器”,有助于缓解全球气候危机。亚马孙雨林是世界上最大和生物多样性最丰富的热带雨林,面积超过680万平方千米,占全球森林面积的20%,分布于巴西、秘鲁、玻利维亚、厄瓜多尔、哥伦比亚、委内瑞拉、苏里南、圭亚那和法属圭亚那。近年来,亚马孙雨林正承受着越来越大的生态压力。

亚马逊森林含有约123±23 Pg的地上和地下生物量碳(C),这些碳可以迅速释放,从而可能对全球气候产生相当大的正反馈。此外,森林砍伐和森林退化降低了亚马逊地区作为碳汇的能力。在过去的40 - 50年里,人类的影响对亚马逊地区的影响越来越大,导致17%的森林消失,其中14%大部分被转化为农业用地(89%为牧场,10%为农作物)。砍伐森林会导致气温升高,减少蒸散量,并已被证明会减少森林砍伐地区顺风处的降水量。此外,区域砍伐和选择性砍伐导致邻近森林的退化,使它们更容易发生火灾,从而促进进一步退化。在全球变暖的背景下,森林覆盖减少导致的气温升高进一步加强了这些影响。

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然而,科学研究表明,昔日的“地球之肺”现在竟成了加速气候危机的“元凶”,CO2的排放之源。《Nature》杂志7月14日发表的一份新研究显示,科学家们首次确认,亚马孙雨林现在每年释放的CO2比吸收的还要多。造成这种转变的原因是什么,人类还能挽救“地球之肺”吗

Methods

2010年到2018年间,巴西国家太空研究院(National Institute for Space Research)的研究人员在亚马逊地区的四个地点进行了长达9年的观测研究,用小飞机在森林上空约4500米的位置测量CO2和一氧化碳浓度进行了590次飞机测量。长期观测结果显示,亚马孙雨林正在改变。

Results

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研究结果表明,东亚马孙地区的总碳排放量高于西部,主要是由于一氧化碳排放的空间差异造成的。特别是亚马逊东南部地区,作为大气的净碳源(总碳通量减去火灾排放)。在过去的40年里,亚马逊东部比西部遭受了更多的森林砍伐、气候变暖和水分压力,特别是在旱季,其中东南部的影响最强。我们在研究地点探讨了气候变化和森林砍伐趋势对碳排放的影响,发现旱季的加剧和森林砍伐的增加似乎促进了亚马逊东部生态系统的压力、火灾发生率的增加和更高的碳排放

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本研究与最近的研究结果一致( Long-term decline of the Amazon carbon sink. Nature 519, 344–348 (2015) & Drought impact on forest carbon dynamics and fluxes in Amazonia. Nature 519, 78–82 (2015).),这些研究表明,亚马孙地区的气候变化导致了树木死亡率的增加和光合作用的减少。监测数据显示,亚马孙雨林每年制造出约15亿吨CO2,而森林自己吸收掉5亿吨,这意味着每年会向大气中排放出10亿吨CO2

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这项研究表明:第一,森林燃烧所制造的CO2是其吸收的3倍;第二,在毁林达到30%及以上的区域,其CO2排放量是毁林在20%以下区域的10倍。根据相关数据,今年前六个月,亚马孙地区森林砍伐量比去年同期增加了17%,砍伐面积总共达到了3610平方公里,这个面积大约是纽约市的四倍多。而去年7月份,巴西亚马孙雨林发生了6803起火灾,比2019年同期大涨28%亚马孙雨林释放的绝大部分CO2是由森林火灾造成,而这些火灾往往是因当地人为了养牛和种大豆而毁林开荒。但是,即便没有这些火灾,光是气温上升和干旱问题也已经让亚马孙雨林成了CO2的排放来源。而其东南部区域受到的影响最为严重。

树木越少意味着越来越严重的干旱、高温、树木死亡及火灾等问题。因为树木蒸腾出的水汽形成的降雨占了当地降雨的35%,当降雨量低于某个临界值,雨林就会失去从火灾等破坏中复原的能力。每年的毁林和火灾让附近区域的森林在下一年更脆弱,更容易受破坏。

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