Kunne klimaændringer og afskovning gnistre Amazon Dieback?

Kunne klimaændringer og afskovning gnistre Amazon Dieback? Amazon wildfires i Rondonia, Brasilien, 24. august 2019. Kredit: EFE News Agency / Alamy Stock Photo.

Sidste sommer var Amazonas regnskov i nyheden igen af alle de forkerte grunde. Skovrydningsrater er stigende under ledelse af den brasilianske præsident Jair Bolsonaro og 2019 bragte det højeste antal skovbrande om næsten et årti.

For det globale klima er dette en grund til bekymring. Amazonas spiller en vigtig rolle i klimasystemet, ved at genanvende vand for at hjælpe med at opretholde regn i regionen og drive atmosfæriske cirkulationer i troperne. Desuden ville ødelæggelse af skoven have en stor indflydelse på atmosfærisk CO2.

Tipp tip

Denne artikel er en del af en uges lang specialserie om ”vippepunkter”, hvor et skiftende klima kan skubbe dele af Jordsystemet til pludselige eller irreversible ændringer

Det anslås, at den resterende intakte Amazon regnskov i øjeblikket absorberer 5-10% af menneskelige CO2-emissioner, med til at bremse klimaændringerne. Afskovning fjerner denne kulstofvaske og erstatter den med en kilde, hvilket ville gøre det allerede udfordrende Paris klimamål umulig.

Der er mange legitime grunde til at argumentere for større beskyttelse af Amazonas regnskov. Men selv hvis frekvensen af ​​direkte afskovning af mennesker aftager igen, kunne skoven forsvinde på grund af klimaændringer?

Klimaændringsinduceret Amazon-skovdrab

De nylige Amazon-brande har udløste krav at afbrænding af regnskoven vil have en betydelig indflydelse på mængden af ​​ilt i luften, som vi indånder.

Dette er et aspekt af Amazon-ødelæggelse, som vi ikke behøver at bekymre os om. Amazonas regnskov indeholder ca. 15% af det samlede kulstof opbevares over hele verden i vegetation. Hvis der blev frigivet 70 mia. Ton kulstof, ville det kombineres med ilt i luften og frigøres stort set som CO2. Men fordi ilt udgør så meget som 21% af vores atmosfære, ville dette kun reducere iltkoncentrationen med mindre end 0.01%.

Der er dog meget mere presserende grunde til at være bekymrede for ødelæggelsen af ​​Amazonas regnskov - ikke mindst at det er blevet anset som en mulig klimatippepunkt.

Ordliste: Carbon vs. CO2: Udtrykkene “carbon” og “CO2” bruges ofte om hverandre, men der er en vigtig forskel. Carbon er et element, mens CO2 er en forbindelse, der indeholder et carbonatom med to oxygenatomer.

Dette skyldes delvis klimamodelsimuleringer udført af min forskningsgruppe på Mødte Office Hadley Centre til klimaforudsigelse og forskning i slutningen af ​​1990'erne og begyndelsen af ​​2000'erne. Vi inkluderede en repræsentation af, hvordan vegetationstyper kan ændre sig som reaktion på klimaforandringer, og hvordan dette kunne feedback for at påvirke hastigheden på klimaændringer.

alarmerende, vores første koblede modelfremskrivninger så den forudsagte Amazon-skov ”dieback” under klimaforandringer - selvom vi ikke havde inkluderet direkte menneskelig forårsaget afskovning og brand i vores simuleringer.

Dette modelleringsresultat var skarpt, men det viste sig at være resultatet af et subtilt samspil mellem forskellige feedbackmekanismer.

Først og fremmest døde vores regnskov i Amazonas, fordi klimamodellen forudsagde alvorlig opvarmning og tørring under et ”business as usual” emissionsscenarie kaldetIS92a”. Det reducerede omfanget af skoven, der kan opretholdes i et skiftende klima. Med mindre skov var der mindre effektiv genanvendelse af den faldende nedbør i regionen, hvilket førte til yderligere opvarmning og tørring og yderligere reduktion i skovområdet.

Men det var ikke så simpelt som det. Da klimaændringerne stort set blev drevet af stigninger i CO2, modvirkes der også direkte påvirkning af CO2 på skovene.

Højere niveauer af CO2 i atmosfæren har en "befrugtning”Effekt på planter og træer, øget fotosyntese og fremme vækst. Under forhøjet CO2 har planter også en tendens til brug vand mere effektivt, således at de har brug for mindre vand til en given mængde fotosyntesen.

Kunne klimaændringer og afskovning gnistre Amazon Dieback?

Hvor der er tilstrækkeligt jordvand og næringsstoffer, manifesterer denne virkning sig som en øget kulstofoptagelse af en skov. Hvor der er begrænset vandforsyning, vil den øgede effektivitet imidlertid manifestere sig som reduceret evapotranspiration fra træer. Dette giver beskyttelse mod reduktioner i nedbør, men til prisen for at forårsage yderligere stigninger i lokal overfladetemperatur som et resultat af reduceret fordampningskøling.

I vores model var udviklingen af ​​Amazonas regnskov undergivet denne konkurrence mellem de stort set negative effekter af klimaændringer og de stort set positive virkninger af stigende CO2.

Vores model antydede, at CO2-virkningerne havde domineret i det 20. århundrede - hvilket førte til en kulstofvaske i den intakte regnskov. Imidlertid havde modellen de negative klimaeffekter til sidst at vinde - hvilket resulterede i en pludselig tilbagegang af Amazonas regnskov fra omkring 2040 og fremefter, da den globale opvarmning var nået omkring 3C i denne fremskrivning.

Du kan se dette i nedenstående skema, der viser, hvordan vores model, den projicerede vegetation i Amazonas kunne ændre sig, efterhånden som klimaet varmet op til 2100. Det viser en Amazon domineret af træer (solid line) i årtier, men derefter brøkdelen af ​​regionen der er dækket af træer falder dramatisk ned gennem midten af ​​det 21. århundrede. Det erstattes derefter med græsser (stiplede linjer) og bar jord (stiplet og stiplet linje).

Kunne klimaændringer og afskovning gnistre Amazon Dieback? Modeliseret udvikling af den amazoniske vegetation under IS92a forretnings-som-sædvanlige emissioner. Genoptrykt med tilladelse fra Springer. Cox et al. (2004) Amazons skovdød under fremskrivninger af klimakulstofcyklus for det 21. århundrede, teoretisk og anvendt klimatologi

Gode ​​og dårlige nyheder

Vores fund var skarpe. Imidlertid, nyere forskning antyder, at Amazonas skov muligvis er mere modstandsdygtig over for klimaændringer. Der er strømmet meget relevant forskning under broen, siden vi offentliggjorde det tilbagevendende scenarie i 2000 - nogle gode nyheder og nogle dårlige nyheder for skoven.

For det første de gode nyheder. Det ser ud til, at klimaændringer sandsynligvis ikke vil være så skadelige for Amazonas regnskov, som vi oprindeligt frygtede. I 2013, opdagede vi, at variationen fra år til år i den årlige stigning i atmosfærisk CO2 giver os mulighed for at estimere følsomheden af ​​tropiske kulstofvaske for klimaændringer.

Den globale CO2-koncentration er steget år til år på grund af stigende CO2-emissioner fra menneskelige aktiviteter, især fossil brændsel, afskovning og cementproduktion. Men hvis du tager ud af den langsigtede tendens, finder du en variation i CO2-vækstraten, der korrelerer godt med klimavariationerne i troperne forbundet med El Niño-sydlige oscillation. Dette signal viser os derfor noget om, hvor følsomt tropisk kulstof er over for klimafariationer.

Vi kan bruge et ensemble af modeller med klima-kulstofcyklus til at relatere denne kortsigtede følsomhed til den langsigtede følsomhed af tropiske økosystemer for klimaforandringer - for at skabe en såkaldt “emergent constraint”. Det tværmodelle forhold giver os mulighed for at konvertere en observation af variationen i CO2-væksthastigheden i den virkelige verden til et forbedret skøn over følsomheden af ​​tropisk landkulstof for fremtidige klimaforandringer.

Den resulterende nye begrænsning af følsomheden af ​​tropisk landkulstof for global opvarmning indikerer en negativ indvirkning, idet opvarmning alene fører til kulstoftab på ca. 50 mia. Ton kulstof pr. Grad af global opvarmning i troperne. Imidlertid er effektens størrelse ca. en tredjedel så stor, som det ses i vores originale Amazon dieback-projektion.

Men der er også nogle mindre optimistiske nyheder. Det ser ud til, at CO2-befrugtningseffekten sandsynligvis ikke er så stor, som mange tidlige modeller antog. Dette skyldes, at første og anden generation af modeller med klimakulstofcyklus ikke inkluderede næringsbegrænsninger på skovvækst.

I den virkelige verden er væksten af ​​vegetation ofte begrænset ikke kun af vand og CO2, men af næringsstoffer. I de fleste regioner er det nøglebegrænsende næringsstof nitrogen, men i tropiske skove begrænser fosfor eller andre mikronæringsstoffer trævækst. Disse næringsstofbegrænsninger vil dække CO2-befrugtningen af ​​plantevækst, sandsynligvis under det, der ses i tidlige modeller for klimacarbon-cyklus.

Dette ville efterlade tropisk skov mere sårbar over for de negative virkninger af klimaændringer end vores oprindelige dieback-scenarie, selvom disse klimaeffekter i sig selv kan være mindre negative end oprindeligt frygtede.

Så hvad er den overordnede prognose for klimaforandringer drevet Amazon dieback?

Den seneste Jordsystemmodeller udvise begrænset bevis på Amazonas skovdød i mangel af direkte menneskelig skovrydning. En håndfuld modeller viser reduktioner i Amazons skovdækning på grund af klimaændringer, men de fleste modeller viser stigende skovdækning på grund af CO2-befrugtning.

Ingen af ​​disse modeller inkluderer fosforbegrænsninger eller skovbrande, så juryen er stadig ude. Personligt er jeg dog mindre bekymret over klimaændringsdrevet Amazon-tilbagegang end jeg var, da vi offentliggjorde vores undersøgelse i 2000.

Større grund til at være bekymret for direkte menneskelig skovrydning

Snarere ironisk nok gør dette mig mere bekymret over stigningen i bevidst afskovning i Amazonia. Man kan endda hævde, at der er mindre værdi ved at bevare en skov, hvis skoven efterfølgende bliver beskadiget af klimaændringer. Tværtimod giver Amazonas regnskov større modstandsdygtighed over for klimaændringer yderligere grunde til at redde den for fremtiden.

Kunne klimaændringer og afskovning gnistre Amazon Dieback?Udsigt over baldakin af Amazonas regnskov med tåge ved daggry. Kredit: David Tipling Photo Library / Alamy Stock Photo.

Regnskoven i Amazonas opretholder sit eget klima ved at genanvende vand til atmosfæren, som opretholder regn og reducerer længden af ​​tørre sæsoner. Afskovning undergraver disse reguleringsmekanismer og i sidste ende kan føre til et vippepunkt.

Dette i kombination med, at den tørre sæson blev lang nok til at tillade regelmæssige naturlige brande, kunne se skoven overgå til en permanent savanne. Dette vil være kendetegnet ved et blandet træ- og græsarmsystem med en åben baldakin, der tillader jorden at blive meget varmere og tørrere samt oplagre meget mindre kulstof.

Derfor er tvillingetrykket for skovrydning og klimaændringer på Amazonas regnskov stadig et stort problem. Det er usandsynligt, at vi ved kendskab til regnskovens sårbarhed over for klimaændringer med nogen tillid, indtil det er for sent. Vi er dog sikre på, at skovrydning, der forårsages af mennesker, reducerer skovens modstandsdygtighed over for klimaændringer og andre stressfaktorer.

Mange havde troet, at problemet med Amazons skovrydning var på vej til at blive løst. Skovrydningstakten faldt fra et højdepunkt i 2004 på 28,000 kvadratkilometer (km2) - svarende til at fjerne et skovareal næsten på størrelse med Belgien hvert år - til under femte af denne sats inden 2014.

Men det er alt i fortiden nu. Når skovrydning på op og global opvarmning fortsætter, er der endnu engang flere trusler mod Amazonas regnskovs levetid.

Om forfatteren

Prof Peter Cox, professor i klimasystemdynamik ved University of Exeter og hovedforfatter for kapitlet ”global kulstof og andre biogeokemiske cykler og feedbacks” i den kommende sjette vurderingsrapport (AR6) fra Det Mellemstatslige Panel for Klimaændringer (IPCC) .

Denne artikel blev oprindeligt vist på Carbon Brief

Relaterede bøger

Klimaændringer: Hvad alle har brug for at vide

af Joseph Romm
0190866101Den væsentligste grundmand til, hvad der vil være det afgørende spørgsmål i vores tid, Klimaændringer: Hvad alle har brug for at vide® er et klart øje overblik over videnskaben, konflikterne og implikationerne af vores opvarmende planet. Fra Joseph Romm, Chief Science Advisor for National Geographic's År med at leve farligt -serien og en af ​​Rolling Stone's "100 mennesker, der skifter Amerika," Climate Change tilbyder brugervenlige, videnskabeligt strenge svar på de mest vanskelige (og ofte politiserede) spørgsmål omkring, hvad klimatolog Lonnie Thompson har betragtet som "en klar og nuværende fare for civilisationen." Fås på Amazon

Klimaændringer: Videnskaben om global opvarmning og vores energi fremtid 2. udgave Udgave

af Jason Smerdon
0231172834Denne anden udgave af Climate Change er en tilgængelig og omfattende guide til videnskaben bag global opvarmning. Smukt illustreret er teksten rettet mod studerende på forskellige niveauer. Edmond A. Mathez og Jason E. Smerdon giver en bred, informativ introduktion til videnskaben, der ligger til grund for vores forståelse af klimasystemet og virkningerne af menneskelig aktivitet på opvarmningen af ​​vores planet. Mathez og Smerdon beskriver de roller, som atmosfæren og havet leg i vores klima, introducer begrebet strålingsbalance og forklar klimaændringer, der skete i fortiden. De detaljerer også de menneskelige aktiviteter, der har indflydelse på klimaet, såsom drivhusgas- og aerosolemissioner og afskovning, samt virkningerne af naturfænomener. Fås på Amazon

Videnskaben om klimaforandringer: et praktisk kursus

af Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XVidenskaben om klimaændringer: Et hands-on-kursus bruger tekst og atten praktiske aktiviteter at forklare og lære videnskaben om global opvarmning og klimaændringer, hvordan mennesker er ansvarlige, og hvad der kan gøres for at bremse eller stoppe frekvensen for global opvarmning og klimaændringer. Denne bog er en komplet, omfattende guide til et væsentligt miljøemne. Emner, der er dækket af denne bog, inkluderer: hvordan molekyler overfører energi fra solen til at varme atmosfæren, drivhusgasser, drivhuseffekten, global opvarmning, den industrielle revolution, forbrændingsreaktionen, feedback-løkker, forholdet mellem vejr og klima, klimaændringer, kulstofdræn, udryddelse, kulstofaftryk, genbrug og alternativ energi. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, og ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

følg InnerSelf på

facebook-ikonTwitter-ikonrss-ikon

Få det nyeste via e-mail

{Emailcloak = off}

SENESTE VIDEOER

Metanemissioner ramte rekordbrydende niveauer
Metanemissioner ramte rekordbrydende niveauer
by Josie Garthwaite
Forskning viser, at globale emissioner af metan har nået de højeste niveauer.
tare forrest 7 12
Hvordan skove i verdenshavene bidrager til at lindre klimakrisen
by Emma Bryce
Forskere søger at tare for hjælp til opbevaring af kuldioxid langt under havoverfladen.
Lille plankton drev processer i havet, der fanger dobbelt så meget kulstof som forskere troede
Lille plankton drev processer i havet, der fanger dobbelt så meget kulstof som forskere troede
by Ken Buesseler
Havet spiller en vigtig rolle i den globale kulstofcyklus. Drivkraften kommer fra lille plankton, der producerer ...
Klimaændringer truer drikkevandets kvalitet over de store søer
Klimaændringer truer drikkevandets kvalitet over de store søer
by Gabriel Filippelli og Joseph D. Ortiz
"Drik ikke / kog ikke" er ikke hvad nogen ønsker at høre om deres bys vand fra hanen. Men de kombinerede effekter af ...
At tale om energiforandringer kunne ødelægge klimaændringerne
At tale om energiforandringer kunne ødelægge klimaændringerne
by InnerSelf personale
Alle har energihistorier, hvad enten det drejer sig om en slægtning, der arbejder på en olierigg, en forælder der lærer et barn at vende sig…
Afgrøder kan møde dobbeltbesvær fra insekter og et opvarmende klima
Afgrøder kan møde dobbeltbesvær fra insekter og et opvarmende klima
by Gregg Howe og Nathan Havko
I årtusinder har insekter og planterne, de lever af, været involveret i en co-evolutionær kamp: At spise eller ikke være ...
For at nå nulemissioner skal regeringen rette op på hindringer, der udsætter folk for elbiler
For at nå nulemissioner skal regeringen rette op på hindringer, der udsætter folk for elbiler
by Swapnesh Masrani
Der er sat ambitiøse mål af de britiske og skotske regeringer til at blive kulstoføkonomier med nul-nul i 2050 og 2045 ...
Foråret ankommer tidligere overalt i USA, og det er ikke altid gode nyheder
Foråret ankommer tidligere overalt i USA, og det er ikke altid gode nyheder
by Theresa Crimmins
Overalt i store dele af USA har et opvarmende klima fremrykket ankomsten til foråret. Dette år er ingen undtagelse.

SENESTE ARTIKLER

Rutinemæssig gasudbrænding er spild, forurening og undermåling
Rutinemæssig gasudbrænding er spild, forurening og undermåling
by Gunnar W. Schade
Hvis du har kørt gennem et område, hvor virksomheder udvinder olie og gas fra skiferformationer, har du sandsynligvis set flammer ...
Flight Shaming: Hvordan man sprer kampagnen, der gjorde, at svensker opgav at flyve for godt
Flight Shaming: Hvordan man sprer kampagnen, der gjorde, at svensker opgav at flyve for godt
by Avit K Bhowmik
Europas større flyselskaber vil sandsynligvis se deres omsætning falde med 50% i 2020 som et resultat af COVID-19-pandemien, ...
Vil klimaet varme så meget som frygtet af nogle?
Vil klimaet varme så meget som frygtet af nogle?
by Steven Sherwood et al
Vi kender klimaændringerne, når drivhusgaskoncentrationerne stiger, men den nøjagtige mængde forventet opvarmning er fortsat ...
Sådan fremstilles flydende vindmølleparker Fremtiden for grøn elektricitet
Sådan fremstilles flydende vindmølleparker Fremtiden for grøn elektricitet
by Susan Gourvenec
Siden 2010 har vindenergi oplevet en vedvarende vækst på verdensplan med den mængde energi, der genereres af havvinden ...
Hvad hvis vi i stedet tager alle husdyr væk fra landet og plantede afgrøder og træer?
Hvad hvis vi i stedet tager alle husdyr væk fra landet og plantede afgrøder og træer?
by Sebastian Leuzinger
Jeg vil gerne vide, hvor meget forskel vi kunne gøre på vores engagement i henhold til Parisaftalen og vores samlede ...
Metanemissioner ramte rekordbrydende niveauer
Metanemissioner ramte rekordbrydende niveauer
by Josie Garthwaite
Forskning viser, at globale emissioner af metan har nået de højeste niveauer.
Hvordan banker forsøger at fange den grønne overgang
Hvordan banker forsøger at fange den grønne overgang
by Tomaso Ferrand og Daniel Tischer
Banker i den private sektor i Storbritannien bør have en central rolle i finansieringen af ​​klimaforanstaltninger og støtte en retfærdig overgang ...
At opbygge et bedre Canada efter COVID-19 lancere en fossilfri fremtid
At opbygge en bedre verden efter COVID-19 Lancere en fossilfri fremtid
by Kyla Tienhaara et al
Efterspørgslen efter fossile brændstoffer kollapsede under COVID-19-pandemien, da der blev indført lukningstiltag. I det andet ...