Чи можуть зміни клімату та вирубки лісу викликають відмирання Амазонки?

Чи можуть зміни клімату та вирубки лісу викликають відмирання Амазонки? Пожежі Амазонки в Рондонії, Бразилія, 24 серпня 2019 року. Кредит: Інформаційне агентство EFE / Alamy Stock Photo.

Минулого літа був дощовий ліс Амазонії в новинах знову з усіх неправильних причин. Ставки вирубки лісів зростають під керівництвом президента Бразилії Яіра Болсонаро і 2019 рік приніс найбільшу кількість лісових пожеж майже через десятиліття.

Для глобального клімату це викликає занепокоєння. Амазонка відіграє важливу роль у кліматичній системі, переробляючи воду для підтримки опадів у регіоні та стимулювання циркуляції атмосфери в тропіках. Крім того, знищення лісу мало б великий вплив на атмосферний CO2.

Переломні бали

Ця стаття є частиною тижневої спеціальної серії про "переломні точки", де мінливий клімат може підштовхнути частини земної системи до різких чи незворотних змін

За підрахунками, в даний час пошкоджений залишився недоторканий амазонський тропічний ліс 5-10% викидів CO2, що допомагає уповільнити зміни клімату. Вирубка лісів видаляє цю раковину вуглецю і замінює її на джерело, що могло б зробити вже складним завдання Паризькі кліматичні цілі неможливо.

Є багато обґрунтованих причин стверджувати про більшу захист амазонських тропічних лісів. Але навіть якщо швидкість прямого вирубування людей знову сповільниться, чи може ліс зникнути через зміни клімату?

Кліматичні зміни, спричинені відмиранням лісу Амазонки

Недавні пожежі в Амазонії викликали претензії що спалювання дощового лісу матиме значний вплив на кількість кисню в повітрі, яке ми дихаємо.

Це один з аспектів руйнування Амазонки, про який ми не повинні турбуватися. Амазонський дощовий ліс містить близько 15% загального вуглецю зберігається у всьому світі в рослинності. Якби було виділено 70 мільярдів тонн вуглецю, він би поєднувався з киснем у повітрі і вивільнявся б значною мірою як CO2. Але оскільки кисень становить аж 21% нашої атмосфери, це знизило б лише концентрацію кисню менше ніж на 0.01%.

Однак є набагато більш актуальні причини, щоб потурбуватися про знищення тропічних лісів Амазонії - не останню чергу, що це було розцінено як можливе кліматична переломна точка.

Глосарій: Вуглець проти CO2: Терміни "вуглець" і "CO2" часто використовуються взаємозамінно, але є важлива різниця. Вуглець є елементом, а СО2 - сполукою, що містить один атом вуглецю з двома атомами кисню.

Частково це пов’язано з моделюванням кліматичної моделі, проведеною моєю дослідницькою групою в Зустрів офіс Хедлі Сентre для прогнозування клімату та досліджень наприкінці 1990-х - початку 2000-х років. Ми включили уявлення про те, як можуть змінюватися типи рослинності у відповідь на зміни клімату і як це може впливати на швидкість зміни клімату.

Тривожно, наші перші сполучені модельні прогнози побачили передбачувану "відмирання" Амазонського лісу в умовах зміни клімату - навіть якщо ми не включили в свої симуляції пряме вирубування лісів і пожежі.

Цей результат моделювання був надзвичайним, але виявився результатом тонкої взаємодії різних механізмів зворотного зв'язку.

Перш за все, наш тропічний ліс в Амазонії загинув через те, що кліматична модель передбачала сильне потепління та висихання за сценарієм "ділових звичних" викидів під назвою "IS92a”. Це зменшило обсяг лісу, який можна підтримувати в умовах мінливого клімату. При меншій кількості лісів було менш ефективно переробляти зменшення кількості опадів у регіоні, що призвело до подальшого потепління та висихання, а також до подальшого зменшення лісових площ.

Але це було не так просто. Оскільки зміни клімату в значній мірі були зумовлені збільшенням CO2, то також було протидіяти прямим впливам CO2 на ліси.

Більш високі рівні CO2 в атмосфері мають “запліднення"Вплив на рослини та дерева, стимулюючи фотосинтез та сприяючи зростанню. Під підвищеним вмістом CO2 рослини також схильні використовувати воду ефективніше, таким, що їм потрібно менше води для заданої кількості фотосинтезу.

Чи можуть зміни клімату та вирубки лісу викликають відмирання Амазонки?

Там, де є достатня кількість ґрунтової води та поживних речовин, цей ефект проявляється посиленим поглинанням вуглецю лісом. Однак там, де обмежений запас води, підвищена ефективність проявиться як зменшення випаровування з дерев. Це забезпечує захист від зменшення кількості опадів, але ціною викликати подальше підвищення локальної температури поверхні внаслідок зменшення випаровування.

У нашій моделі еволюція тропічних лісів Амазонії була в розрізі цієї конкуренції між значною мірою негативними наслідками зміни клімату та значною мірою позитивними наслідками збільшення CO2.

Наша модель припустила, що вплив CO2 домінував протягом 20 століття - це призвело до поглинання вуглецю в неушкодженому тропічному лісі. Однак модель негативно вплинула на клімат, який врешті-решт виграв - в результаті різкого відмирання тропічних лісів Амазонії приблизно з 2040 року, коли глобальне потепління в цій прогнозі досягло приблизно 3 градусів.

Це ви можете побачити на графіку нижче, де показано, як наша модель, що прогнозувала рослинність в Амазонії, могла змінитися, коли клімат потеплів до 2100 року. Він показує, що Амазонія переважає дерева (суцільна лінія) десятиліттями, але потім частка регіону що вкрите деревами різко падає через середину 21 століття. Потім його замінюють травами (пунктирними лініями) та оголеним ґрунтом (пунктирною та пунктирною лінією).

Чи можуть зміни клімату та вирубки лісу викликають відмирання Амазонки? Моделювало еволюцію амазонської рослинності за сценарієм викидів в ділових нормах IS92a як звичайне. Передруковано за дозволом Springer. Cox та ін. (2004) Амазонська відмирання лісів за прогнозами кліматично-вуглецевого циклу для 21 століття, теоретична та прикладна кліматологія

Гарні та погані новини

Наші висновки були надзвичайні. Однак, Недавні дослідження натякає, що Амазонський ліс може бути більш стійким до зміни клімату. Під мостом пройшло багато відповідних досліджень, оскільки ми опублікували цей сценарій відмирання у 2000 році - хороші новини та погані новини для лісу.

По-перше, хороша новина. Зараз здається, що зміни клімату навряд чи будуть такими згубними для амазонських тропічних лісів, як ми спочатку боялися. У 2013Ми виявили, що річне коливання щорічного збільшення атмосферного CO2 дозволяє оцінити чутливість тропічних поглиначів вуглецю до змін клімату.

Глобальна концентрація CO2 зростає з кожним роком завдяки збільшенню викидів CO2 від людської діяльності, особливо спалювання викопного палива, вирубки лісів та виробництва цементу. Але якщо ви скористаєтесь цією довгостроковою тенденцією, ви виявите різницю у швидкості зростання CO2, яка добре співвідноситься з кліматичними коливаннями в тропіках, пов'язаних з Коливання Ель-Ніньо-Південні. Цей сигнал, отже, показує нам щось про чутливість вуглецю до тропічних земель до зміни клімату.

Ми можемо використовувати цілий комплекс моделей кліматичного циклу вуглецю, щоб пов’язати цю короткочасну чутливість з довгостроковою чутливістю тропічних екосистем до зміни клімату - для створення так званого «швидкого обмеження». Пов’язана модель моделей дозволяє перетворити спостереження за різницею темпів зростання CO2 в реальному світі в покращену оцінку чутливості вуглецю тропічних земель до майбутніх змін клімату.

Виникаюче обмеження щодо чутливості вуглецю тропічних земель до глобального потепління вказує на негативний вплив, тільки потепління призводить до втрати вуглецю близько 50 млрд. Тонн вуглецю на ступінь глобального потепління в тропіках. Однак масштабність ефекту приблизно на третину більша, ніж це спостерігається в нашій оригінальній прогнозі відмирання Amazon.

Але є і деякі менш оптимістичні новини. Зараз також здається, що ефект запліднення СО2 навряд чи буде настільки великим, як вважали багато ранніх моделей. Це тому, що моделі кліматичного та вуглецевого циклів першого та другого поколінь не передбачали обмеження поживних речовин у зростанні лісів.

У реальному світі зростання рослинності часто обмежується не лише водою та СО2, але й поживними речовинами. У більшості регіонів ключовою лімітуючою речовиною є азот, але в тропічних лісах фосфор або інші мікроелементи обмежують ріст дерев. Ці обмеження поживних речовин обмежуватимуть запліднення СО2 зростання рослин, швидше за все, нижче, ніж це спостерігається в моделях раннього клімату-вуглецевого циклу.

Це призведе до того, що тропічні ліси залишаться більш вразливими до негативних наслідків зміни клімату, ніж наш початковий сценарій відмирання, хоча ці кліматичні ефекти самі по собі можуть бути менш негативними, ніж спочатку боялися.

Отже, який загальний прогноз щодо зміни клімату спричинив відмирання Амазонії?

В останньому Моделі системи Землі свідчать про обмежені докази смертності лісу Амазонії за відсутності прямої вирубки лісів. Кілька моделей показують скорочення амазонського лісового покриву через зміни клімату, але більшість моделей демонструють збільшення лісового покриву через удобрення СО2.

Жодна з цих моделей не включає обмеження фосфору або лісові пожежі, тому присяжне все ще не виходить. Однак мене особисто менше турбує відмова від зміни клімату, що спричинила зміни Амазонки, ніж я, коли ми опублікували наше дослідження в 2000 році.

Більша причина бути стурбованою прямим вирубкою лісів

Швидше іронічно, це робить мене більше стурбованим збільшенням рівня навмисної вирубки лісів в Амазонії. Можна навіть стверджувати, що збереження лісу має меншу цінність, якщо згодом цей ліс буде пошкоджений зміною клімату. Навпаки, більша стійкість амазонського тропічного лісу до зміни клімату забезпечує додаткові причини, щоб зберегти його на майбутнє.

Чи можуть зміни клімату та вирубки лісу викликають відмирання Амазонки?Перегляд покрову тропічних лісів Амазонії з туманом на світанку. Кредит: Бібліотека Девіда Тіплінга / Alamy Stock Photo.

Амазонський дощовий ліс підтримує власний клімат, переробляючи воду в атмосферу, що підтримує кількість опадів і скорочує тривалість посушливих сезонів. Вирубка лісів підриває ці регуляторні механізми та може, в кінцевому рахунку, призвести до переломної точки.

Це в поєднанні із сухим сезоном, який стає достатньо довгим, щоб дозволити регулярні природні пожежі, може спричинити перехід лісу до постійної савани. Для цього було б характерна змішана система дерев і пасовищ з відкритим навісом, що дозволяє ґрунту стати набагато гарячішим і більш сухим, а також зберігати набагато менше вуглецю.

Тому надзвичайна стурбованість залишається подвійним тиском вирубки лісів та зміни клімату на тропічних лісах Амазонії. Ми навряд чи будемо з упевненістю знати вразливість дощових лісів до зміни клімату, поки не пізно. Однак ми впевнені, що вирубка, спричинена людиною, знижує стійкість лісу до зміни клімату та інших стресових факторів.

Багато хто вважав, що проблема амазонської вирубки лісів стоїть на шляху її вирішення. Швидкість вирубування лісів знизилася з піку в 2004 р. 28,000 2 квадратних кілометрів (кмXNUMX) - що еквівалентно вилученню площі лісу майже розміром Бельгії щороку - до менше ніж п'ята частина цієї ставки до 2014 року.

Але це все в минулому. Коли вирубка лісів на зростаючому рівні і глобальне потепління тривають, вкотре виникають численні загрози довговічності амазонських тропічних лісів.

про автора

Професор Пітер Кокс, професор з динаміки кліматичної системи в Університеті Ексетера та провідний автор розділу про глобальний вуглецевий та інші біогеохімічні цикли та зворотній зв'язок майбутнього шостого звіту про оцінку (AR6) Міжурядової групи з питань зміни клімату (МГЕЗК) .

Ця стаття спочатку з'явилася на Вуглецевий короткий виклад

Суміжні книги

Зміна клімату: що потрібно знати усім

Джозеф Ромм
0190866101Найважливіший буквар щодо того, що буде визначальним питанням нашого часу, Зміна клімату: що потрібно знати усім® це чіткий огляд науки, конфліктів та наслідків нашої планети, що потеплішає. Від Джозефа Ромма, головного наукового радника National Geographic's Роки життя небезпечно серіал та один із "100 людей, які змінюють Америку" Rolling Stone " Зміна клімату пропонує корисні для користувача наукові суворі відповіді на найскладніші (і зазвичай політизовані) питання, що стосуються того, що кліматолог Лонні Томпсон вважав "очевидною та теперішньою небезпекою для цивілізації". Доступний на Amazon

Зміна клімату: Друге видання "Наука про глобальне потепління та наше енергетичне майбутнє"

Джейсон Смердон
0231172834Це друге видання Зміна клімату є доступним і всебічним посібником для науки, що стоїть за глобальним потеплінням. Вишукано проілюстровано, текст орієнтований на студентів на різних рівнях. Едмонд А. Матез та Джейсон Е. Смердон дають широке інформативне вступ до науки, яка лежить в основі нашого розуміння кліматичної системи та впливу людської діяльності на потепління нашої планети. Матес і Смердон описують ролі атмосфери та океану граємо в нашому кліматі, вводимо поняття радіаційного балансу та пояснюємо зміни клімату, що відбувалися в минулому. Вони також детально описують діяльність людини, яка впливає на клімат, такі як викиди парникових газів та аерозолів та вирубка лісів, а також наслідки природних явищ. Доступний на Amazon

Наука про зміну клімату: практичний курс

автор Блер Лі, Аліна Бахман
194747300XНаука про зміну клімату: практичний курс використовує текст та вісімнадцять практичних заходів пояснити та викладати науку про глобальне потепління та зміни клімату, про те, як люди несуть відповідальність та що можна зробити, щоб уповільнити чи зупинити темпи глобального потепління та зміни клімату. Ця книга є повним, вичерпним посібником з важливої ​​екологічної теми. Тематика цієї книги включає: як молекули передають енергію від сонця для нагрівання атмосфери, парникових газів, парникового ефекту, глобального потепління, промислової революції, реакції горіння, зворотного зв'язку, взаємозв'язку між погодою та кліматом, зміною клімату, раковини вуглецю, вимирання, слід вуглецю, переробка та альтернативна енергія. Доступний на Amazon

Від видавця:
Покупки в Amazon йдуть на те, щоб покрити витрати на привезення вас InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, і ClimateImpactNews.com безкоштовно і без рекламодавців, які відстежують ваші звички перегляду. Навіть якщо ви натискаєте на посилання, але не купуєте ці вибрані продукти, все, що ви купуєте за той же візит на Amazon, платить нам невелику комісію. Додаткових витрат для вас немає, тому, будь ласка, внесіть свої зусилля. Ви також можете використовуйте цю посилання в будь-який час користуватися Amazon, щоб ви могли допомогти підтримати наші зусилля.

enafarZH-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

слідкуйте за InnerSelf далі

Facebook-iconщебетати значокrss-значок

Отримайте останні по електронній пошті

{emailcloak = off}

ОСТАННІ ВІДЕО

Для досягнення нульових викидів уряд повинен вирішити перешкоди, що відводять людей від електромобілів
Для досягнення нульових викидів уряд повинен вирішити перешкоди, що відводять людей від електромобілів
by Swapnesh Masrani
Уряди Великобританії та Шотландії поставили амбітні цілі, щоб до 2050 та 2045 рр. Перетворитись на нульову економіку вуглецю ...
Весна приходить раніше в США, і це не завжди хороші новини
Весна приходить раніше в США, і це не завжди хороші новини
by Тереза ​​Криммінс
У більшій частині Сполучених Штатів потеплілий клімат сприяв приходу весни. Цей рік не є винятком.
Останній льодовий період розповідає нам, чому нам потрібно дбати про 2 ℃ зміну температури
Останній льодовий період розповідає нам, чому нам потрібно дбати про 2 ℃ зміну температури
by Алан Н Вільямс та ін
В останньому звіті Міжурядової групи з питань зміни клімату (МГЕЗК) зазначається, що без істотного зниження…
Місто Джорджія отримує половину електроенергії від сонячної ферми президента Джиммі Картера
Місто Джорджія отримує половину електроенергії від сонячної ферми президента Джиммі Картера
by Джонна Крейдер
Рівнина, штат Джорджія, невелике містечко, що знаходиться на південь від Колумба, Макона та Атланти та на північ від Олбані. Це…
Більшість дорослих США вважають, що зміни клімату є найбільш важливим питанням сьогодні
by Американська Психологічна Асоціація
У міру того, як наслідки зміни клімату стають більш очевидними, більше половини дорослих США (56%) кажуть, що кліматичні зміни - це…
Як ці три фінансові компанії могли змінити напрямок кліматичної кризи
Як ці три фінансові компанії могли змінити напрямок кліматичної кризи
by Мангуліна Ян Фіхтнер та ін
Мовчазна революція відбувається в інвестуванні. Це зміна парадигми, яка матиме глибокий вплив на корпорації,…
Інвестування в зміну клімату
by Goldman Sachs
Підкаст «Верх розуму в Goldman Sachs» - У цьому епізоді ми розбираємось у тому, що може бути найважливішим питанням нашого часу:…
Зміна клімату: брифінги з Південної Африки
by Цифрові новини SABC
Зміна клімату впливає на всіх нас, але це може бути заплутаною справою. Три провідні вчені Південної Африки, які мають ...

ОСТАННІ СТАТТІ

Як рослини та тварини поділяють реакцію на зміну клімату
Як рослини та тварини поділяють реакцію на зміну клімату
by Даніель Столте
Рослини та тварини надзвичайно схожі за своєю реакцією на зміни умов навколишнього середовища по всьому світу,…
Чому бідніші околиці більше ризикують у потеплінні містах
Чому бідніші околиці більше ризикують у потеплінні містах
by Джейсон Бірн та Тоні Меттьюз
Багато причин цього включають політику ущільнення міст, зміни клімату та соціальні тенденції, такі як великі будинки ...
Чому кращий світ потребує кращої економіки
Чому кращий світ потребує кращої економіки
by Девід Кортен
Наука попереджає нас, що 2020-ті роки - це остання можливість людства врятувати себе від кліматичної катастрофи.
Друга з нас чаша з пилом вдарила б про світові запаси продовольства
Друга з нас чаша з пилом вдарила б про світові запаси продовольства
by Тім Радфорд
Коли Великі рівнини США знову постраждають від стійкої посухи, світові запаси продовольства відчують спеку.
Піднімаються моря: щоб зберегти людей в безпеці, нехай природа формує узбережжя
Піднімаються моря: щоб зберегти людей в безпеці, нехай природа формує узбережжя
by Іріс Мьоллер
Навіть за найконсервативніших сценаріїв зміни клімату рівень моря на 30 см вище, ніж зараз, здається всім, але певним ...
Для досягнення нульових викидів уряд повинен вирішити перешкоди, що відводять людей від електромобілів
Для досягнення нульових викидів уряд повинен вирішити перешкоди, що відводять людей від електромобілів
by Swapnesh Masrani
Уряди Великобританії та Шотландії поставили амбітні цілі, щоб до 2050 та 2045 рр. Перетворитись на нульову економіку вуглецю ...
Величезні екосистеми можуть згортатися менше ніж за 50 років
Величезні екосистеми можуть згортатися менше ніж за 50 років
by John Dearing та ін
Ми знаємо, що екосистеми, що переживають стрес, можуть досягти того, що вони швидко руйнуються в щось дуже інше.
Нарешті, Індія серйозно сприймає кліматичну кризу
Нарешті, Індія серйозно сприймає кліматичну кризу
by Ніведіта Хандекар
З фінансовими втратами та великою кількістю загиблих від кліматичних катастроф постійно зростаючи, Індія нарешті ...