Kunne klimaendringer og avskoging gnistre Amazon Dieback?

Kunne klimaendringer og avskoging gnistre Amazon Dieback? Amazon wildfires i Rondonia, Brasil, 24. august 2019. Kreditt: EFE News Agency / Alamy Stock Photo.

I fjor sommer var Amazonas regnskog i nyhetene igjen av alle gale grunner. Avskogingsrater øker under ledelse av den brasilianske presidenten Jair Bolsonaro og 2019 brakte det høyeste antallet skogbranner om nesten et tiår.

For det globale klimaet er dette grunn til bekymring. Amazonas spiller en viktig rolle i klimasystemet, ved å resirkulere vann for å opprettholde nedbør i regionen og drive atmosfæriske sirkulasjoner i tropene. I tillegg vil ødeleggelse av skogen ha stor innvirkning på atmosfærisk CO2.

Tipping poeng

Denne artikkelen er del av en ukes lang spesialserie om "tippepunkter", der et klima i endring kan presse deler av jordsystemet til brå eller irreversible forandringer

Det anslås at den gjenværende intakte Amazonas-regnskogen for øyeblikket absorberer 5-10% av menneskelige CO2-utslipp, hjelper til med å bremse klimaendringene. Avskoging fjerner denne karbonvasken og erstatter den med en kilde, noe som vil gjøre det allerede utfordrende Paris klimamål umulig.

Det er mange legitime grunner til å argumentere for større beskyttelse av Amazonas regnskog. Men selv om frekvensen av direkte avskoging av mennesker bremser igjen, kan skogen forsvinne på grunn av klimaendringer?

Klimaendring-indusert Amazon skogsterreng

De siste Amazon-brannene har utløste påstander at brenning av regnskogen vil ha en betydelig innvirkning på mengden oksygen i luften som vi puster inn.

Dette er ett aspekt av Amazonas ødeleggelse som vi ikke trenger å bekymre oss for. Amazonas regnskog inneholder ca. 15% av det totale karbonet lagret over hele verden i vegetasjon. Hvis det ble frigjort 70 milliarder tonn karbon, ville det kombinert med oksygen i luften og frigjort seg stort sett som CO2. Men fordi oksygen utgjør så mye som 21% av atmosfæren vår, vil dette bare redusere oksygenkonsentrasjonen med mindre enn 0.01%.

Imidlertid er det mye mer presserende grunner til å være bekymret for ødeleggelsen av Amazonas regnskog - ikke minst at den har blitt spionert som en mulig klimatippepunkt.

Ordliste: Karbon vs. CO2: Begrepene “karbon” og “CO2” brukes ofte om hverandre, men det er en viktig forskjell. Karbon er et element, mens CO2 er en forbindelse som inneholder ett karbonatom med to oksygenatomer.

Dette skyldes delvis klimamodellsimuleringer utført av min forskergruppe på Møtte Office Hadley Centre for klimaforutsigelse og forskning på slutten av 1990-tallet og begynnelsen av 2000-tallet. Vi inkluderte en representasjon av hvordan vegetasjonstyper kan forandre seg som respons på klimaendringer og hvordan dette kan gi tilbakemelding for å påvirke hastigheten på klimaendringene.

alarmerende, våre første koblede modellprojeksjoner så den forutsagte Amazon-skogen “dieback” under klimaendringer - selv om vi ikke hadde tatt med direkte menneskelig forårsaket avskoging og branner i simuleringene våre.

Dette modelleringsresultatet var sterkt, men det viste seg å være et resultat av et subtilt samspill av forskjellige tilbakemeldingsmekanismer.

Først og fremst døde vår regnskog i Amazonas fordi klimamodellen spådde alvorlig oppvarming og tørking under et “business as vanlig” utslippsscenario kalt “IS92a”. Det reduserte omfanget av skogen som kan opprettholdes i et klima i endring. Med mindre skog var det mindre effektiv resirkulering av den reduserende nedbøren i regionen, noe som førte til ytterligere oppvarming og tørking, og ytterligere reduksjon i skogarealet.

Men det var ikke så enkelt som det. Siden klimaendringene i stor grad ble drevet av økning i CO2, motvirket det også direkte effekter av CO2 på skogene.

Høyere nivåer av CO2 i atmosfæren har en "befruktning”Effekt på planter og trær, øke fotosyntesen og fremme vekst. Under forhøyet CO2 har planter det også bruk vann mer effektivt, slik at de trenger mindre vann for en gitt mengde fotosyntesen.

Kunne klimaendringer og avskoging gnistre Amazon Dieback?

Der det er tilstrekkelig med jordvann og næringsstoffer, manifesterer denne effekten seg som økt karbonopptak av en skog. Hvor det er begrenset tilgang på vann, vil den økte effektiviteten imidlertid manifestere seg som redusert evapotranspirasjon fra trær. Dette gir beskyttelse mot reduksjon i nedbør, men på bekostning av å forårsake ytterligere økninger i lokal overflatetemperatur som et resultat av redusert fordampningskjøling.

I vår modell var utviklingen av Amazonas regnskog prisgitt denne konkurransen mellom de stort sett negative virkningene av klimaendringer og de stort sett positive virkningene av økende CO2.

Modellen vår antydet at CO2-effektene hadde dominert over 20-tallet - noe som førte til en karbonvaske i den intakte regnskogen. Imidlertid hadde modellen de negative klimaeffektene som til slutt vant - noe som resulterte i en brå tilbakegang av Amazonas regnskog fra omtrent 2040 og framover, da den globale oppvarmingen hadde nådd omtrent 3C i denne fremskrivningen.

Du kan se dette i diagrammet nedenfor, som viser hvordan vår modell prosjekterte vegetasjon i Amazonas kan endre seg etter hvert som klimaet varmet opp til 2100. Den viser en Amazonas dominert av trær (solid linje) i flere tiår, men da er brøkdelen av regionen som er dekket av trær, faller dramatisk av gjennom midten av det 21. århundre. Den erstattes deretter med gress (stiplede linjer) og bar jord (stiplet og stiplet linje).

Kunne klimaendringer og avskoging gnistre Amazon Dieback? Modellert utvikling av amazonisk vegetasjon under IS92a forretnings-som-vanlig utslippsscenario. Trykt på nytt med tillatelse fra Springer. Cox et al. (2004) Amazonian skogsterreng under projeksjoner av klimakarbon-sykluser for det 21. århundre, teoretisk og anvendt klimatologi

Gode ​​og dårlige nyheter

Funnene våre var sterke. Men, nyere forskning antyder at Amazon-skogen kan være mer motstandsdyktig mot klimaendringer. Mye relevant forskning har strømmet inn under broen siden vi publiserte det tilbakevendende scenariet i 2000 - noen gode nyheter og noen dårlige nyheter for skogen.

For det første de gode nyhetene. Det ser ut til at klimaendringer neppe vil være like skadelige for regnskogen i Amazonas som vi opprinnelig fryktet. i 2013, oppdaget vi at variasjonen fra år til år i den årlige økningen i atmosfærisk CO2 gjør det mulig for oss å estimere følsomheten til tropiske karbonvasker for klimaendringer.

Den globale CO2-konsentrasjonen har økt fra år til år på grunn av økende CO2-utslipp fra menneskelige aktiviteter, spesielt fossil brensel, avskoging og sementproduksjon. Men hvis du tar ut den langsiktige trenden, finner du en variasjon i CO2-vekstraten som korrelerer godt med klimavariasjonene i tropene assosiert med El Niño-Southern Oscillation. Dette signalet viser oss derfor noe om hvor følsomt tropisk landskull er for klimavariasjoner.

Vi kan bruke et ensemble av klimakarbon-syklusmodeller for å relatere denne kortsiktige følsomheten til den langsiktige følsomheten til tropiske økosystemer for klimaendringer - for å skape en såkalt "fremvoksende begrensning". Forholdet på tvers av modeller lar oss konvertere en observasjon av variasjonen i CO2-veksthastigheten i den virkelige verden, til et forbedret estimat av følsomheten til tropisk landkarbon for fremtidige klimaendringer.

Den resulterende nye begrensningen på følsomheten til tropisk landskarbon for global oppvarming indikerer en negativ innvirkning, med oppvarming alene som fører til karbontap på omtrent 50 milliarder tonn karbon per grad av global oppvarming i tropene. Imidlertid er størrelsesorden av effekten omtrent en tredjedel så stor som sett i vår opprinnelige Amazon dieback-projeksjon.

Men det er også noen mindre optimistiske nyheter. Det ser også ut til at CO2-befruktningseffekten neppe vil være så stor som mange tidlige modeller antok. Dette fordi første og andre generasjon modeller for klimakarbon-syklus ikke inkluderte næringsbegrensninger i skogveksten.

I den virkelige verden er veksten av vegetasjon ofte begrenset ikke bare av vann og CO2, men av næringsstoffer. I de fleste regioner er det viktigste begrensende næringsstoffet nitrogen, men i tropiske skoger begrenser fosfor eller andre mikronæringsstoffer treveksten. Disse næringsbegrensningene vil takke CO2-befruktningen av planteveksten, sannsynligvis under det som er sett i tidlige modeller for klimakarbon.

Dette vil gjøre tropisk skog mer utsatt for de negative virkningene av klimaendringer enn vårt opprinnelige tilbakeslagsscenario, selv om disse klimaeffektene i seg selv kan være mindre negative enn opprinnelig fryktet.

Så hva er den generelle prognosen for klimaendringer som er drevet av Amazon dieback?

Den siste Jordsystemmodeller vise begrensede bevis på at Amazon skogsterke i mangel av direkte menneskelig avskoging. En håndfull modeller viser reduksjoner i Amazons skogdekke på grunn av klimaendringer, men de fleste modeller viser økende skogdekke på grunn av CO2-gjødsling.

Ingen av disse modellene inkluderer fosforbegrensninger eller skogbranner, så juryen er fremdeles ute. Personlig er jeg imidlertid mindre bekymret for klimaendring drevet Amazon-tilbakegang enn jeg var da vi publiserte vår studie i 2000.

Større grunn til å være bekymret for direkte menneskelig avskoging

Snarere ironisk nok gjør dette meg mer bekymret for økende frekvenser av bevisst avskoging i Amazonia. Det kan til og med hevdes at det er mindre verdi å bevare en skog hvis den skogen senere vil bli skadet av klimaendringene. Tvert imot, større motstandskraft av regnskogen i Amazonas mot klimaendringer gir ytterligere grunner til å redde den for fremtiden.

Kunne klimaendringer og avskoging gnistre Amazon Dieback?Utsikt over kalesjen av Amazonas regnskog med tåke ved daggry. Kreditt: David Tipling Photo Library / Alamy Stock Photo.

Regnskogen i Amazonas opprettholder sitt eget klima ved å resirkulere vann til atmosfæren, som opprettholder nedbør og reduserer lengden på tørre årstider. Avskoging undergraver de regulatoriske mekanismene og kan til slutt føre til et vippepunkt.

Dette i kombinasjon med at den tørre årstiden ble lang nok til å tillate vanlige naturlige branner, kunne se skogen overgang til en permanent savanne. Dette vil være preget av et blandet tre- og gressmarkssystem med en åpen kalesje som gjør at jorden kan bli mye varmere og tørrere, samt lagre mye mindre karbon.

Derfor forblir tvillingetrykket av avskoging og klimaendringer på Amazonas regnskog en stor bekymring. Det er usannsynlig at vi kjenner sårbarheten til regnskogen for klimaendringer med noen tillit før det er for sent. Vi er imidlertid sikre på at avskoging av mennesker forårsaker avskoging reduserer skogens motstandskraft mot klimaendringer og andre stressfaktorer.

Mange hadde trodd problemet med Amazons avskoging var på vei til å bli løst. Avskogingsraten falt fra en topp i 2004 på 28,000 2 kvadratkilometer (kmXNUMX) - tilsvarende å fjerne et skogsområde nesten på størrelse med Belgia hvert år - til under femte av denne satsen innen 2014.

Men det er alt i fortiden nå. Når avskogingen av den oppvarmingen og den globale oppvarmingen fortsetter, er det nok en gang flere trusler mot levetiden til regnskogen i Amazonas.

Om forfatteren

Prof Peter Cox, professor i klimasystemdynamikk ved University of Exeter og hovedforfatter på kapitlet om “global karbon og andre biogeokjemiske sykluser og tilbakemeldinger” i den kommende sjette vurderingsrapporten (AR6) i Intergo Governmental Panel on Climate Change (IPCC) .

Denne artikkelen opprinnelig dukket opp på Carbon Brief

Relaterte bøker

Klimaendring: Hva alle trenger å vite

av Joseph Romm
0190866101Den grunnleggende grunnen til hva som vil være det definerende spørsmålet om vår tid, Klimaendring: Hva alle trenger å vite® er en tydelig oversikt over vitenskapen, konfliktene og konsekvensene av vår oppvarmingsplanet. Fra Joseph Romm, Chief Science Advisor for National Geographic's Livsår Farlig serier og en av Rolling Stones "100-folk som forandrer Amerika" Klima forandringer tilbyr brukervennlige, vitenskapelig strenge svar på de vanskeligste (og ofte politiserte) spørsmålene om hvilken klimatolog Lonnie Thompson har ansett "en klar og nåværende fare for sivilisasjonen.". Tilgjengelig på Amazon

Klimaendring: Vitenskapen om global oppvarming og vår energi Fremtidens andre utgave Utgave

av Jason Smerdon
0231172834Denne andre utgaven av Klima forandringer er en tilgjengelig og omfattende guide til vitenskapen bak global oppvarming. Utmerket illustrert, er teksten rettet mot studenter på en rekke nivåer. Edmond A. Mathez og Jason E. Smerdon gir en bred og informativ introduksjon til vitenskapen som ligger til grund for vår forståelse av klimasystemet og virkningen av menneskelig aktivitet på oppvarmingen av vår planet.Mathez og Smerdon beskriver rollene som atmosfæren og havet spille i vårt klima, introdusere begrepet strålingsbalanse, og forklare klimaendringer som skjedde tidligere. De beskriver også menneskelige aktiviteter som påvirker klimaet, som drivhusgass og aerosolutslipp og avskoging, samt effektene av naturfenomener. Tilgjengelig på Amazon

Vitenskapen om klimaendring: En hands-on kurs

av Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XVitenskapen om klimaendring: En hands-on-kurs bruker tekst og atten hands-on aktiviteter å forklare og lære vitenskapen om global oppvarming og klimaendringer, hvordan mennesker er ansvarlige, og hva som kan gjøres for å bremse eller stoppe graden av global oppvarming og klimaendringer. Denne boken er en komplett, omfattende guide til et viktig miljøemne. Emner som er omtalt i denne boken inkluderer: hvordan molekyler overfører energi fra solen til å varme atmosfæren, drivhusgassene, drivhuseffekten, global oppvarming, den industrielle revolusjonen, forbrenningsreaksjonen, tilbakemeldingsløpene, forholdet mellom vær og klima, klimaendringer, karbon vasker, utryddelse, karbonavtrykk, resirkulering og alternativ energi. Tilgjengelig på Amazon

Fra Utgiver:
Innkjøp på Amazon går for å dekke kostnadene ved å bringe deg InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uten kostnad og uten annonsører som sporer surfevaner. Selv om du klikker på en kobling, men ikke kjøper disse utvalgte produktene, betaler alt annet du kjøper i samme besøk på Amazon oss en liten provisjon. Det er ingen ekstra kostnader for deg, så vær så snill å bidra til innsatsen. Du kan også bruk denne lenken å bruke til Amazon når som helst slik at du kan bidra til å støtte vår innsats.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonettwitter-iconrss-ikonet

Få den siste via e-post

{Emailcloak = off}

SENESTE VIDEOER

Liten plankton-stasjon prosesser i havet som fanger dobbelt så mye karbon som forskere trodde
Liten plankton-stasjon prosesser i havet som fanger dobbelt så mye karbon som forskere trodde
by Ken Buesseler
Havet spiller en viktig rolle i den globale karbonsyklusen. Drivkraften kommer fra bittesmå plankton som produserer ...
Klimaendringer truer drikkevannskvaliteten over de store innsjøene
Klimaendringer truer drikkevannskvaliteten over de store innsjøene
by Gabriel Filippelli og Joseph D. Ortiz
“Ikke drikk / ikke kok opp” er ikke det noen vil høre om byens tappevann. Men de kombinerte effektene av ...
Å snakke om energiforandring kan ødelegge klimainnviket
Å snakke om energiforandring kan ødelegge klimainnviklingen
by InnerSelf Staff
Alle har energihistorier, enten de handler om en slektning som jobber på en oljerigg, en foreldre som lærer et barn å snu seg…
Avlinger kan få dobbeltproblemer fra insekter og et varmende klima
Avlinger kan få dobbeltproblemer fra insekter og et varmende klima
by Gregg Howe og Nathan Havko
I årtusener har insekter og plantene de lever av vært engasjert i en co-evolusjonær kamp: å spise eller ikke være ...
For å nå nullutslipp Regjeringen må ta opp hindringer som setter folk i fare for elbiler
For å nå nullutslipp Regjeringen må ta opp hindringer som setter folk i fare for elbiler
by Swapnesh Masrani
Ambisiøse mål er satt av Storbritannia og skotske myndigheter for å bli netto null karbonøkonomier innen 2050 og 2045 ...
Våren ankommer tidligere over hele USA, og det er ikke alltid gode nyheter
Våren ankommer tidligere over hele USA, og det er ikke alltid gode nyheter
by Theresa Crimmins
Over store deler av USA har et oppvarmende klima avansert vårens ankomst. I år er intet unntak.
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
Den siste istiden forteller oss hvorfor vi trenger å bry oss om en 2 ℃ temperaturendring
by Alan N Williams, et al
Den siste rapporten fra klimapanelet (IPCC) sier at uten vesentlig reduksjon ...
En by i Georgia får halvparten av strømmen fra president Jimmy Carters solfarm
En by i Georgia får halvparten av strømmen fra president Jimmy Carters solfarm
by Johnna Crider
Plains, Georgia, er en liten by som ligger rett sør for Columbus, Macon og Atlanta og nord for Albany. Det er den…

SISTE ARTIKLER

Orkaner og andre ekstreme værkatastrofer ber noen mennesker om å flytte og felle andre på plass
Orkaner og andre ekstreme værkatastrofer ber noen mennesker om å flytte og felle andre på plass
by Jack DeWaard
Hvis det virker som ekstreme værkatastrofer som orkaner og skogbranner blir hyppigere, alvorligere og ...
Hvis alle biler var elektriske, ville UK-karbonutslipp synke med 12%
Hvis alle biler var elektriske, ville UK-karbonutslipp synke med 12%
by George Milev og Amin Al-Habaibeh
COVID-19-lockdown har ført til redusert forurensning og utslipp i Storbritannia og rundt om i verden, og gir en klar ...
Brasils Jair Bolsonaro er ødeleggende urfolk, med verden distrahert
Brasils Jair Bolsonaro er ødeleggende urfolk, med verden distrahert
by Brian Garvey, og Mauricio Torres
Amazonas-brannene i 2019 drev det største ettårs tapet av brasiliansk skog på ti år. Men med verden i ...
Hvorfor land ikke teller utslipp fra varer de importerer
Hvorfor land ikke teller utslipp fra varer de importerer
by Sarah McLaren
Jeg vil gjerne vite om New Zealands karbonutslipp på 0.17% inkluderer utslipp produsert fra produkter produsert ...
Green Bailouts: Å stole på utligning av karbon vil la forurensende flyselskaper av kroken
Green Bailouts: Å stole på utligning av karbon vil la forurensende flyselskaper av kroken
by Ben Christopher Howard
Coronavirus-pandemien har grunnlagt tusenvis av fly, og bidratt til det største noensinne årlige fallet i CO₂ ...
Lengre voksende årstider har en begrenset effekt på bekjempelse av klimaendringer
Lengre voksende årstider har en begrenset effekt på bekjempelse av klimaendringer
by Alemu Gonsamo
Klimaoppvarming fører til tidlige kilder og forsinkede søyler i kaldere miljøer, slik at planter kan vokse for en ...
Både Høyre og Venstre ønsker en grønn energiframtid, men av forskjellige grunner
Både Høyre og Venstre ønsker en grønn energiframtid, men av forskjellige grunner
by Deidra Miniard et al
Politiske splittelser er et voksende inventar i USA i dag, enten temaet er ekteskap på tvers av partilinjer, ...
Hvordan klimaeffekten av storfekjøtt sammenligner med plantebaserte alternativer
Hvordan klimaeffekten av storfekjøtt sammenligner med plantebaserte alternativer
by Alexandra Macmillan og Jono Drew
Jeg lurer på klimaeffekten av vegansk kjøtt kontra storfekjøtt. Hvordan sammenligner en sterkt bearbeidet patty med ...