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热带森林与我们每个人都息息相关。它们从大气中吸收大量的碳,对减缓气候变化的速度起到至关重要的作用。然而,我们刚刚发表的一项新研究表明,热带森林对气候变化的影响远大于其对人类的影响。 在自然界 数据显示,完整的热带森林吸收的二氧化碳量远低于以往。
这一变化令人震惊。在20世纪90年代,未受伐木或火灾影响的完整热带森林从大气中吸收了约460亿吨二氧化碳。而到了21世纪10年代,这一数字估计已降至250亿吨。损失的碳汇能力相当于210亿吨二氧化碳,相当于英国、德国、法国和加拿大十年化石燃料排放量的总和。
我们是如何得出如此令人震惊的结论的?为什么之前没有人知道这一点?答案是,我们与来自36个国家的181位科学家一起,花费数年时间追踪世界各地热带雨林深处的个别树木。
这个想法很简单:我们去一片森林里,识别树种,并测量每棵树的直径和高度。几年后,我们再回到同一片森林,重新测量所有树木。这样我们就能看出哪些树长大了,哪些树死了,以及是否有新树长出来。
这些测量数据使我们能够计算森林中储存的碳量及其随时间的变化。通过在足够多的地点重复进行足够多次的测量,我们可以揭示碳吸收的长期趋势。
世界上大部分原始热带雨林位于亚马逊地区、中非或东南亚。 Hansen/UMD/谷歌/美国地质调查局/美国国家航空航天局, 创用CC BY-SA
说起来容易做起来难。追踪热带森林中的树木极具挑战性,尤其是在拥有世界第二大热带森林的赤道非洲地区。由于我们希望监测的是未被砍伐或受火灾影响的森林,因此在开始测量之前,我们需要沿着最后一条路,到达最后一个村庄,走遍最偏僻的小路。
首先,我们需要与了解树木的当地专家建立合作关系,他们通常拥有可供我们参考的早期测量数据。其次,我们需要获得政府许可,并与当地村民达成协议,才能进入他们的森林,并得到他们的向导帮助。即使在最偏远的地方,测量树木也是一项团队工作。
这项工作十分艰辛。我们曾乘坐独木舟在刚果民主共和国中部的萨隆加国家公园里待了一周才到达地块;也曾背着所有物资,跋涉一个月穿越沼泽,才到达刚果共和国努瓦巴莱恩多基国家公园的地块;内战结束后,我们还冒险进入了利比里亚最后的森林。我们躲避过大象、大猩猩和巨蛇,感染过刚果红热等可怕的热带疾病,还险些遭遇埃博拉疫情。
在努瓦巴莱恩多基国家公园的沼泽地里跋涉。 艾达·库尼·桑切斯, 作者提供
为了充分利用野外作业的时间,我们每天都早早起床。天刚亮就得起床,走出帐篷,在篝火上煮咖啡。然后走到试验地,用不会伤到树木的铝钉给每棵树打上独一无二的编号,用油漆精确标记测量位置,以便下次找到。我们还带上便携式梯子,以便爬到大树的根部。此外,我们还要用卷尺测量树木直径,用激光测高仪测量树高。
喀麦隆的研究人员测量了一棵36米高的树。 瓦内斯·胡鲍, 作者提供
经过有时长达一周的旅程,一个由五人组成的团队需要四到五天的时间才能测量平均每公顷森林(100米×100米)中直径超过10厘米的400至600棵树木。在我们的研究中,这项工作针对两个大型森林观测研究网络中的565个不同的森林斑块进行。 非洲热带雨林观测网络 和 亚马逊雨林清单网络.
这项工作意味着要离开家几个月。多年来,我们每个人每年都要花几个月的时间在野外,用特制的防水纸记录树木的直径测量数据。我们总共在17个国家追踪了超过300,000万棵树,进行了超过1万次的直径测量。
数据管理是一项艰巨的任务。所有数据都导入到我们在利兹大学设计的网站中。 ForestPlots.net这样一来,无论测量数据来自喀麦隆还是哥伦比亚,都可以实现标准化。
接下来的几个月里,我们对数据进行了细致的分析和核查,并认真撰写了研究结果。我们需要关注每棵树和每个样地的细节,同时又不能忽略整体情况。这需要巧妙地平衡各方因素。
分析的最后一部分着眼于未来。我们利用统计模型和对未来环境变化的预测,得出到2030年非洲森林的碳吸收能力将下降14%,而亚马逊森林可能在2035年之前完全停止吸收二氧化碳。科学家们长期以来一直担心地球上最大的碳汇之一会转变为碳源。不幸的是,这一过程已经开始。
其中一位作者与马里恩·恩古瓦比大学的诺埃·马丁古以及其他当地向导和研究人员一起在刚果共和国工作。 艾达·库尼·桑切斯, 作者提供
碳汇减少的结果令人沮丧,并非我们乐于报道的内容。但作为科学家,我们的职责是追随数据,无论它将我们引向何方。这可能意味着深入刚果的热带雨林,也可能意味着走上电视,向人们讲述我们的研究成果。在我们目前面临的气候危机中,这至少是我们力所能及的。我们每个人都需要为解决这场危机贡献一份力量。
关于作者
Wannes Hubau,研究科学家, 中非皇家博物馆; Aida Cuní Sanchez,博士后研究员, 约克大学以及利兹大学全球变化科学教授西蒙·刘易斯, UCL
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