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(guó)國(guó)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(shù)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(guò)去的二十年里,美國(guó)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(guó)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(guó)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(shuō):"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(jiàn)證森林功能的變化。這些驅(qū)動(dòng)因素的未來(lái)平衡將決定未來(lái)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(guò)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(lái),美國(guó)林務(wù)局一直在監(jiān)測(cè)全美一百多萬(wàn)棵樹(shù)木的生長(zhǎng)和存活情況,"Lichstein 說(shuō)。"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(shuō)所預(yù)測(cè)的樹(shù)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(guó)東部地區(qū)的樹(shù)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(guò)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(shuō):"我們的研究表明,對(duì)未來(lái)氣候和海平面上升的預(yù)測(cè)可能過(guò)于樂(lè)觀,因?yàn)閷?shí)際上,生態(tài)系統(tǒng)在未來(lái)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(shuō)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(guò)了氣候臨界點(diǎn),這使它們轉(zhuǎn)變?yōu)?a href='http://m.starlitemedicalstaff.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(guó)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(guó)西部生產(chǎn)力的下降不能歸咎于樹(shù)木死亡率的上升。
樹(shù)木生長(zhǎng)和生產(chǎn)力下降
利希施泰因說(shuō):"我們經(jīng)常聽(tīng)到美國(guó)西部發(fā)生野火,導(dǎo)致大量樹(shù)木死亡,并向大氣釋放碳。但我們的研究表明,由于樹(shù)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(shù)木生長(zhǎng)速度減慢,這項(xiàng)研究意味著,即使沒(méi)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(guó)森林中觀察到的變化引起了人們對(duì)其未來(lái)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(shuō):"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(lái)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(lái)源:ScitechDaily
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