董点科技丨《自然》封面:热带森林吸碳能力下降

董点科技丨《自然》封面:热带森林吸碳能力下降

读创/深圳商报记者 董芳芳

记者近日从香港大学和里斯大学获悉,关于热带森林吸碳能力下降的论文登上《自然》杂志封面。

权威学术期刊《自然》近期的封面故事指出,世界各地热带森林从大气中清除碳排放的能力正逐渐下降。这项横跨30年、追踪近30万棵树的研究,由里斯大学主导,全球94个研究单位(包括香港大学地球科学系博士后研究员Alexander Koch)参与,揭示以往未受外界干扰的热带森林,可能已从碳汇(以树木减碳)变成碳源(碳排放的源头)。人们一直担心的问题已在发生。

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△鸟瞰亚马逊森林。(图片来源:Peter Vander Sleen)

二氧化碳原本可以促进树木生长,现在呢?

未受人类活动影响的热带森林向来是全球至关重要的碳汇,借着碳固存(于大气中去除碳含量并将其存储在树木中)来减缓气候变化。热带森林的碳固存,于上世纪90年代协助地球减少了17%的人造二氧化碳排放量,本世纪10年代则只减少了6%,中间的变化,很大程度上是因为树木死亡所造成的碳损失而促成。

研究的主要作者、前里斯大学博士后研究员、现任职比利时中非皇家博物馆的Wannes Hubau博士说:“通过结合非洲和亚马逊的数据,我们开始了解为何这些森林正出现变化,当中二氧化碳含量、气温、干旱和森林动态都是关键要素。二氧化碳本身能促进树木生长,但随着每年温度愈来愈高和干旱,这情况就会被抵消,因两者都能减缓树木生长并将其杀死。”

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△研究人员在加蓬洛佩国家公园测量树木。(图片来源:里斯大学Simon Lewis)

大范围测算覆盖565处森林

为了计算碳储量的变化,科学家团队测量了565处森林范围的树木,记录其直径并估算树木高度,并每隔几年就重新测量一次。研究人员通过计算树木存活率和死亡树木所储存的碳,估量随时间变化该地段的碳储存。在最后一次的测量中,研究人员进一步利用统计模型并按照二氧化碳排放量、温度和降雨量的趋势,估算直到2040年森林碳储量的变化。

结合两个大型森林观测研究网络——非洲的AfriTRON和亚马逊的RAINFOR的研究数据,团队发现亚马逊碳汇由上世纪90年代中期开始减弱,而非洲的则在约15年之后发生。两个洲的森林碳汇有所差异,是由于亚马逊森林比非洲森林更有活力,以及亚马逊森林面临更强的气候影响所致。与非洲森林相比,典型的亚马逊森林面临更高的温度、更快的温度提升以及更经常和更严重的干旱。

来自香港大学的Alexander Koch博士说:“在此之前,我们还不确定亚马逊热带森林碳吸收下降的真正原因,而非洲的数据正是拆解其中原因的线索。”

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△加蓬中部伊温多河国家公园。(图片来源:Kath Jeffery)

热带森林碳清除量下跌近半

气候模型通常预测,这种热带森林的碳汇可维持数十年。然而,这个为期30年、分析亚马逊和非洲多处树木生死的新研究发现,热带森林碳吸收总量的顶峰,其实已在上世纪90年代当森林还未受人类活动干扰时发生。

港大Koch博士解释道:“目前的气候模式未能显示出碳吸收量的下降趋势,如果要在这些模型中预测热带森林碳储量在未来气候变化下的改变,我们必须解决这问题。”研究作者之一、喀麦隆雅温得第一大学的Bonaventure Sonké教授补充:“这些森林变化的速度和幅度表明,热带地区的气候影响可能比预期的更为严重。”

在上世纪90年代,未被破坏的热带森林清除了大气中约460亿吨的二氧化碳。至本世纪10年代,估计清除量下跌至约250亿吨。在这两个时期之间,碳汇功能相差210亿吨,相当于英国、德国、法国及加拿大10年化石燃料排放量之总和。

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△加纳Esuboni森林保护区的一棵大树。(图片来源:普利茅斯大学Sophie Fauset)

热带森林不再发挥吸碳功能只是时间问题

论文的资深作者、里斯大学地理学系Simon Lewis教授指出:“未被破坏的热带森林依然可作为重要碳汇,但研究指出必须有相关政策以稳定地球气候,否则热带森林不能再发挥隔离碳的功能,只是时间问题。”

由于热带森林所隔离的碳很有可能比预期少,其他的人类活动将进一步构成风险。Lewis教授表示:“森林砍伐、伐木和火灾等均对热带森林构成即时性的威胁,因此必须作出迅速行动。再者,我们需要稳定地球气候以稳定未被破坏的热带森林中的碳平衡,如果能加快减低碳排放量至零净值,将有助降低未被破坏的热带森林成为大气中碳排放的主要来源,但可惜这个可能性正在迅速减退。”

研究论文《非洲和亚马逊热带森林的异步碳汇饱和》于2020年3月5日在科学期刊《自然》刊登。

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△研究人员在亚马逊森林测量树木。(图片来源:Roel Brienen)


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