Kan klimatförändringar och avskogning gnista Amazon Dieback?

Kan klimatförändringar och avskogning gnista Amazon Dieback? Amazonas eldbränder i Rondonia, Brasilien, 24 augusti 2019. Kredit: EFE News Agency / Alamy Stock Photo.

Förra sommaren var Amazonas regnskog i nyheterna igen av alla fel skäl. Avskogningsgraden ökar under ledning av den brasilianska presidenten Jair Bolsonaro och 2019 förde det största antalet skogsbränder på nästan ett decennium.

För det globala klimatet är detta en anledning till oro. Amazonas spelar en viktig roll i klimatsystemet, genom att återvinna vatten för att upprätthålla regn i regionen och driva atmosfärcirkulationer i tropikerna. Dessutom skulle förstörelsen av skogen ha stor inverkan på atmosfärisk koldioxid.

Tipppunkter

Den här artikeln är en del av en veckolånga specialserie om "tipppunkter", där ett förändrat klimat kan driva delar av jordsystemet till abrupt eller irreversibel förändring

Det uppskattas att den återstående intakta Amazonas regnskogen för närvarande absorberar 5-10% av CO2-utsläpp från människa, hjälper till att bromsa klimatförändringarna. Avskogning avlägsnar denna sink av kol och ersätter den med en källa, vilket skulle göra det redan utmanande Paris klimatmål omöjligt.

Det finns många legitima skäl att argumentera för ett större skydd av Amazonas regnskog. Men även om frekvensen för direkt avskogning av mänskliga bromsar åter går ner, kan skogen försvinna på grund av klimatförändringar?

Klimatförändringar-inducerad Amazon skogsdöd

De senaste Amazon-bränderna har utlöste påståenden att bränning av regnskogen kommer att ha en betydande inverkan på mängden syre i luften som vi andas in.

Detta är en aspekt av Amazonas förstörelse som vi inte behöver oroa oss för. Amazonas regnskog innehåller ungefär 15% av det totala kolet lagras över hela världen i vegetation. Om 70 miljarder ton kol släpptes skulle det kombineras med syre i luften och frigörs till stor del som CO2. Men eftersom syre utgör så mycket som 21% av vår atmosfär skulle detta bara minska syrehalten med mindre än 0.01%.

Det finns emellertid mycket mer pressande skäl att vara oroliga för förstörelsen av Amazonas regnskog - inte minst att den har utropats som en möjlig klimat tipppunkt.

Ordlista: Kol kontra CO2: Begreppen "kol" och "CO2" används ofta utbytbart, men det är en viktig skillnad. Kol är ett element, medan CO2 är en förening som innehåller en kolatom med två syreatomer.

Detta beror delvis på klimatmodellsimuleringar som genomförts av min forskargrupp på Träffade Office Hadley Centre för klimatförutsägelse och forskning i slutet av 1990-talet och början av 2000-talet. Vi inkluderade en representation av hur vegetationstyper kan förändras som svar på klimatförändringar och hur detta skulle kunna återkoppla för att påverka klimatförändringarnas hastighet.

Alarmerande, våra första kopplade modellprojektioner såg den förutsagda Amazonskogen "dieback" under klimatförändringar - även om vi inte hade inkluderat direkta av människor orsakade avskogningar och bränder i våra simuleringar.

Detta modelleringsresultat var starkt, men det visade sig vara resultatet av ett subtilt samspel mellan olika feedbackmekanismer.

Först och främst dog vår regnskog i Amazonas eftersom klimatmodellen förutspådde allvarlig uppvärmning och torkning under ett ”affär som vanligt” utsläppsscenario som heterIS92a”. Det minskade omfattningen av skogen som kan upprätthållas i ett förändrat klimat. Med mindre skog var det mindre effektiv återvinning av den minskande nederbörden i regionen, vilket ledde till ytterligare uppvärmning och torkning och ytterligare minskning av skogsområdet.

Men det var inte så enkelt som det. Eftersom klimatförändringarna till stor del drivs av ökningar av koldioxid, motverkades också direkta effekter av koldioxid på skogarna.

Högre nivåer av koldioxid i atmosfären har en "befruktning”Effekt på växter och träd, öka fotosyntesen och främja tillväxt. Under förhöjd CO2 tenderar växter också att använd vatten mer effektivt, så att de behöver mindre vatten för en viss mängd fotosyntes.

Kan klimatförändringar och avskogning gnista Amazon Dieback?

Där det finns tillräckligt med markvatten och näringsämnen, manifesteras denna effekt som ökat kolupptag av en skog. Men där det finns en begränsad vattenförsörjning kommer den ökade effektiviteten att manifestera sig som minskad evapotranspiration från träd. Detta ger skydd mot minskningar av nederbörden, men till bekostnad av att orsaka ytterligare ökningar i lokal yttemperatur till följd av minskad avdunstningskylning.

I vår modell var utvecklingen av Amazonas regnskog undergiven av denna tävling mellan de i stort sett negativa effekterna av klimatförändringar och de i stort sett positiva effekterna av ökande koldioxid.

Vår modell antydde att CO2-effekterna hade dominerat under 20-talet - vilket ledde till ett koldioxidavfall i den intakta regnskogen. Men modellen hade de negativa klimateffekterna som så småningom segrade - vilket resulterade i en plötslig återgång av Amazonas regnskog från omkring 2040 och framåt, då den globala uppvärmningen nådde ungefär 3C i denna prognos.

Du kan se detta i diagrammet nedan, som visar hur vår modell planerade vegetation i Amazonas kan förändras när klimatet värmdes till 2100. Det visar en Amazonas som domineras av träd (solid line) i årtionden, men sedan bråkdelen av regionen som är täckt av träd faller dramatiskt ner genom mitten av 21-talet. Den ersätts sedan med gräs (streckade linjer) och bar mark (streckad och streckad linje).

Kan klimatförändringar och avskogning gnista Amazon Dieback? Modellerad utveckling av Amazonian vegetation under IS92a-affärsutsläppsscenariot. Omtryckt med tillstånd från Springer. Cox et al. (2004) Amazons skogsdjup under prognoser för klimat-kol-cykler för 21-talet, teoretisk och tillämpad klimatologi

Goda och dåliga nyheter

Våra resultat var skarpa. Dock, senaste forskningen antyder att Amazonas skog kan vara mer motståndskraftig mot klimatförändringar. Mycket relevant forskning har flödat under bron sedan vi publicerade det återfallsscenariot 2000 - några goda nyheter och några dåliga nyheter för skogen.

Först de goda nyheterna. Det verkar nu som om det är osannolikt att klimatförändringarna kommer att vara lika skadliga för Amazonas regnskog som vi ursprungligen fruktade. i 2013, upptäckte vi att variationen från år till år i den årliga ökningen av atmosfärisk koldioxid tillåter oss att uppskatta känsligheten för tropiska kolsänkor för klimatförändringar.

Den globala CO2-koncentrationen har ökat från år till år på grund av ökande koldioxidutsläpp från mänsklig verksamhet, framför allt bränning av fossil bränsle, avskogning och cementproduktion. Men om du tar ut den långsiktiga trenden hittar du en variation i CO2-tillväxthastigheten som korrelerar väl med klimatvariationerna i tropikerna förknippade med El Niño-Southern Oscillation. Denna signal visar oss därför något om hur känsligt tropiskt landkol är för klimatvariationer.

Vi kan använda en ensemble av klimat-kol-cykelmodeller för att relatera denna kortsiktiga känslighet till den långsiktiga känsligheten för tropiska ekosystem för klimatförändringar - för att skapa en så kallad "framväxande begränsning". Förhållandet över hela modellen gör det möjligt för oss att konvertera en observation av variationen i CO2-tillväxthastigheten i den verkliga världen till en förbättrad uppskattning av känsligheten av tropiskt landkol för framtida klimatförändringar.

Den resulterande framväxande begränsningen för känsligheten för tropiskt landskol för global uppvärmning indikerar en negativ inverkan, varvid enbart uppvärmningen leder till kolförlust på cirka 50 miljarder ton kol per grad av global uppvärmning i tropikerna. Effekten är emellertid ungefär en tredjedel så stor som vi ser i vår ursprungliga Amazon dieback-projektion.

Men det finns också några mindre optimistiska nyheter. Det verkar nu också som att CO2-befruktningseffekten sannolikt inte kommer att vara så stor som många tidiga modeller antog. Detta beror på att första och andra generationens klimat-koldioxidcykelmodeller inte inkluderade näringsbegränsningar för skogstillväxt.

I den verkliga världen är tillväxten av vegetation ofta begränsad inte bara av vatten och koldioxid, utan av näringsämnen. I de flesta regioner är det viktigaste näringsämnet kväve, men i tropiska skogar begränsar fosfor eller andra mikronäringsämnen trädtillväxten. Dessa näringsgräns begränsar CO2-befruktningen av växttillväxt, troligen under det som ses i tidiga modeller för klimat-kol-cykler.

Detta skulle lämna tropisk skog mer sårbar för de negativa effekterna av klimatförändringar än vårt ursprungliga återfallsscenario, även om dessa klimateffekter i sig själva kan vara mindre negativa än ursprungligen fruktade.

Så vad är den övergripande prognosen för klimatförändringar som drivs av Amazon dieback?

Den senaste Jordsystemmodeller visa begränsade bevis på Amazonas skogsdöd i avsaknad av direkt mänsklig avskogning. En handfull modeller visar minskningar av Amazons skogstäckning på grund av klimatförändringar, men de flesta modeller visar ökande skogstäckning på grund av CO2-befruktning.

Ingen av dessa modeller inkluderar fosforbegränsningar eller skogsbränder, så juryn är fortfarande ute. Personligen är jag emellertid mindre bekymrad över klimatförändringar som drivs av Amazonas än jag var när vi publicerade vår studie 2000.

Mer anledning att vara orolig för direkt mänsklig avskogning

Snarare ironiskt nog gör detta mig mer bekymrad över att öka antalet avsiktliga avskogningar i Amazonia. Det kan till och med hävdas att det finns mindre värde i att bevara en skog om den skogen därefter kommer att skadas av klimatförändringar. Tvärtom, en ökad motståndskraft från Amazonas regnskog till klimatförändringar ger ytterligare skäl för att rädda den för framtiden.

Kan klimatförändringar och avskogning gnista Amazon Dieback?Sikt över himmel av Amazonas regnskog med dimma i gryningen. Kredit: David Tipling Photo Library / Alamy Stock Photo.

Regnskogen i Amazonan upprätthåller sitt eget klimat genom att återvinna vatten till atmosfären, vilket upprätthåller regn och minskar torrsäsongernas längd. Avskogning undergräver de reglerande mekanismerna och i slutändan kan leda till en tipppunkt.

Detta i kombination med att den torra säsongen blev tillräckligt lång för att tillåta regelbundna naturliga bränder, kunde se skogen övergå till en permanent savannah. Detta skulle kännetecknas av ett blandat träd- och gräsmarkssystem med en öppen tak som gör att jorden blir mycket varmare och torrare, samt lagrar mycket mindre kol.

Därför är tvillingtrycket av avskogning och klimatförändringar på Amazonas regnskog fortfarande ett stort problem. Det är osannolikt att vi känner till att regnskogen är utsatt för klimatförändringar med något förtroende tills det är för sent. Vi är dock säkra på att avskogning av människan orsakar minskning av skogens motståndskraft mot klimatförändringar och andra stressfaktorer.

Många trodde att problemet med Amazons avskogning var på väg att lösas. Avskogningstakten sjönk från en topp 2004 på 28,000 2 kvadratkilometer (kmXNUMX) - motsvarande att ta bort ett skogsområde nästan storleken på Belgien varje år - till mindre än femte av den kursen 2014.

Men det är allt tidigare nu. Med avskogningen av den uppåtgående och den globala uppvärmningen fortsätter finns det ännu en gång flera hot mot Amazonas regnskogs livslängd.

Om författaren

Prof Peter Cox, professor i klimatsystemdynamik vid University of Exeter och ledande författare i kapitlet ”global kol och andra biogeokemiska cykler och återkopplingar” i den kommande sjätte utvärderingsrapporten (AR6) från Intergo Governmental Panel on Climate Change (IPCC) .

Denna artikel publicerades ursprungligen på Carbon Brief

relaterade böcker

Klimatförändring: Vad alla behöver veta

av Joseph Romm
0190866101Den väsentliga grunden för vad som kommer att bli den avgörande frågan om vår tid, Klimatförändring: Vad alla behöver veta är en tydlig överblick över vetenskapens, konflikterna och konsekvenserna av vår uppvärmningsplan. Från Joseph Romm, chefvetenskapliga rådgivare för National Geographic's År av Living Dangerously serier och en av Rolling Stone's "100-personer som förändrar Amerika" Klimatförändring erbjuder användarvänliga, vetenskapligt stränga svar på de svåraste (och oftast politiserade) frågorna kring vilken klimatolog Lonnie Thompson har ansett "en klar och nuvarande fara för civilisationen". Finns på Amazon

Klimatförändring: Vetenskapen om global värme och vår energi Framtidens andra utgåvan Edition

av Jason Smerdon
0231172834Denna andra upplagan av Klimatförändring är en tillgänglig och omfattande guide till vetenskapen bakom global uppvärmning. Exklusivt illustrerad, texten riktas mot studenter på olika nivåer. Edmond A. Mathez och Jason E. Smerdon ger en bred, informativ introduktion till vetenskapen som ligger till grund för vår förståelse av klimatsystemet och effekterna av mänsklig aktivitet på uppvärmningen av vår planet.Mathez och Smerdon beskriver rollerna som atmosfären och havet spela i vårt klimat, introducera begreppet strålningsbalans och förklara klimatförändringar som inträffade tidigare. De beskriver också de mänskliga aktiviteter som påverkar klimatet, som växthusgas och aerosolutsläpp och avskogning samt effekterna av naturfenomen.  Finns på Amazon

Vetenskapen om klimatförändring: En hands-on-kurs

av Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XVetenskapen om klimatförändring: En hands-on-kurs använder text och arton hands-on-aktiviteter att förklara och undervisa vetenskapen om global uppvärmning och klimatförändringar, hur människor är ansvariga och vad som kan göras för att sakta eller stoppa graden av global uppvärmning och klimatförändringar. Denna bok är en komplett, omfattande guide till ett viktigt miljöämne. Ämnen som omfattas av denna bok är: hur molekyler överför energi från solen för att värma atmosfären, växthusgaser, växthuseffekten, den globala uppvärmningen, den industriella revolutionen, förbränningsreaktionen, återkopplingsslingorna, förhållandet mellan väder och klimat, klimatförändringar, kolsänkor, utrotning, kolavtryck, återvinning och alternativ energi. Finns på Amazon

Från Utgivaren:
Inköp på Amazon går för att täcka kostnaden för att få dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, och ClimateImpactNews.com utan kostnad och utan annonsörer som spåra dina surfvanor. Även om du klickar på en länk men inte köper dessa valda produkter, betalar allt annat du köper i samma besök på Amazon oss en liten provision. Det finns ingen extra kostnad för dig, så var vänlig bidra till insatsen. Du kan också använd denna länk att använda till Amazon när som helst så att du kan hjälpa till att stödja våra ansträngningar.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

följ InnerSelf på

Facebookikon ikon~~POS=HEADCOMPtwitter iconyoutube iconinstagram ikonpintrest ikonrss-ikonen

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

SENASTE FILMER

Den stora klimatmigrationen har börjat
Den stora klimatmigrationen har börjat
by super~~POS=TRUNC
Klimatkrisen tvingar tusentals runt om i världen att fly eftersom deras hem blir alltmer obeboeliga.
Den senaste istiden berättar för varför vi måste bry oss om en 2 ℃ temperaturförändring
Den senaste istiden berättar för varför vi måste bry oss om en 2 ℃ temperaturförändring
by Alan N Williams, et al
I den senaste rapporten från den mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC) sägs att utan en väsentlig minskning ...
Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?
Jorden har varit beboelig i miljarder år - exakt hur lycklig vi fick?
by Toby Tyrrell
Det tog evolution 3 eller 4 miljarder år att producera Homo sapiens. Om klimatet helt hade misslyckats bara en gång i det ...
Hur kartläggning av vädret för 12,000 XNUMX år sedan kan hjälpa till att förutsäga framtida klimatförändringar
Hur kartläggning av vädret för 12,000 XNUMX år sedan kan hjälpa till att förutsäga framtida klimatförändringar
by Brice Rea
Slutet av den sista istiden, för cirka 12,000 XNUMX år sedan, kännetecknades av en sista kall fas kallad Younger Dryas ...
Kaspiska havet kommer att falla med 9 meter eller mer under detta århundrade
Kaspiska havet kommer att falla med 9 meter eller mer under detta århundrade
by Frank Wesselingh och Matteo Lattuada
Tänk dig att du befinner dig vid kusten och tittar ut mot havet. Framför dig ligger 100 meter karg sand som ser ut som en ...
Venus var en gång mer jordlik, men klimatförändringen gjorde det obeboelig
Venus var en gång mer jordlik, men klimatförändringen gjorde det obeboelig
by Richard Ernst
Vi kan lära oss mycket om klimatförändringar från Venus, vår systerplanet. Venus har för närvarande en yttemperatur på ...
Fem klimattroar: En kraschkurs i felaktig klimatinformation
De fem klimattroerna: en kraschkurs i felaktig klimatinformation
by John Cook
Den här videon är en kraschkurs i klimatinformation som sammanfattar de viktigaste argumenten som används för att tvivla på verkligheten ...
Arktis har inte varit så varm på 3 miljoner år och det betyder stora förändringar för planeten
Arktis har inte varit så varm på 3 miljoner år och det betyder stora förändringar för planeten
by Julie Brigham-Grette och Steve Petsch
Varje år krymper havsisskyddet i Arktiska havet till en låg punkt i mitten av september. I år mäter den bara 1.44 ...

SENASTE ARTIKLAR

grön energi2 3
Fyra gröna vätgasmöjligheter för Mellanvästern
by Christian Tae
För att avvärja en klimatkris kommer Mellanvästern, liksom resten av landet, att behöva göra koldioxidutsläpp till sin ekonomi helt genom att...
ug83qrfw
Stora hinder för att kräva svar måste upphöra
by John Moore, On Earth
Om federala tillsynsmyndigheter gör det rätta, kan elkunder i Mellanvästern snart kunna tjäna pengar medan...
träd att plantera för klimat2
Plantera dessa träd för att förbättra stadslivet
by Mike Williams-Rice
En ny studie fastställer levande ekar och amerikanska plataner som mästare bland 17 "superträd" som kommer att hjälpa till att göra städer ...
norra havets botten
Varför vi måste förstå havsbottengeologin för att utnyttja vindarna
by Natasha Barlow, docent i kvartär miljöförändring, University of Leeds
För alla länder som är välsignade med enkel tillgång till det grunda och blåsiga Nordsjön kommer havsvind att vara nyckeln till att möta nätet...
3 skogsbrandlektioner för skogsstäder när Dixie Fire förstör historiska Greenville, Kalifornien
3 skogsbrandlektioner för skogsstäder när Dixie Fire förstör historiska Greenville, Kalifornien
by Bart Johnson, professor i landskapsarkitektur, University of Oregon
En löpeld som brinner i het, torr bergskog svepte genom Gold Rush -staden Greenville, Kalifornien, den 4 augusti, ...
Kina kan möta energi- och klimatmål som begränsar kolkraften
Kina kan möta energi- och klimatmål som begränsar kolkraften
by Alvin Lin
Vid Leader's Climate Summit i april lovade Xi Jinping att Kina kommer att "strikt kontrollera koleldad kraft ...
Blått vatten omgivet av dött vitt gräs
Kartan spårar 30 års extrem snösmältning i USA
by Mikayla Mace-Arizona
En ny karta över extrema snösmältningar under de senaste 30 åren förtydligar processerna som driver snabb smältning.
Ett plan tappar röd brandskyddsmedel till en skogsbrand när brandmän parkerade längs en väg ser upp mot den orange himlen
Modellen förutspår 10-åriga skogsbrand, sedan gradvis nedgång
by Hannah Hickey-U. Washington
En titt på den långsiktiga framtiden för skogsbränder förutsäger en första ungefär decennier lång utbrott av skogsbrandaktivitet, ...

 Få det senaste via e-post

Veckotidningen Daglig Inspiration

Nya Attityder - Nya Möjligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Publikationer. All Rights Reserved.