森林如何应对CO2水平的提高

森林将25和30占人为排放量的二氧化碳(一种强烈的温室气体)所占的比例考虑在内,因此被认为在减缓气候变化的速度和程度方面发挥着至关重要的作用。

然而,一项结合未来气候模式预测的新研究, 在整个北美大陆历史悠久的树轮纪录; 以及树木生长速率如何对大气中较高浓度的二氧化碳产生反应,说明未来森林的减缓效果可能会比以前提出的要小得多。

发表在杂志 生态学快报,这项研究首次揭示了气候变化对整个北美洲树木生长速率的影响 - 也就是说,它们的增长如何随着时间的推移而变化,并且是因为环境条件的变化。

结果是:整个北美大陆的详细预报地图揭示了森林增长如何受气候变化的影响。

研究人员将国际气候变化专门委员会开发的北美气候预测与基于1900至1950期间样本的历史树木年轮记录结合起来,分布在整个非洲大陆的1,457采样点。


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森林将如何回应?

第一作者诺亚·查尼(Noah Charney)博士后研究表示:“然后,我们研究了在过去的各种气候条件下,这些树木的历史发展如何变化,并用它来预测整个非洲大陆从墨西哥到阿拉斯加的未来将如何发展。亚利桑那大学生态与进化生物系副教授。

生物和进化生物学系教授,科罗拉多州阿斯彭市阿斯彭环境研究中心研究员Brian Enquist说:“这项研究在使用大量生物学数据方面是前所未有的新颖。 “我们利用了一个跨越北美的超过2百万年的树木观测网络。 树木圈记录了不同气候条件下生长的树木如何对温度和降雨量的变化作出反应。“

研究结果对以前的结论提出质疑,即森林将如何应对温度升高的平均气温,温室气体排放量的增加以及降雨模式的转变。

在他们的模拟中,团队惊讶地发现没有温室气体吸收过程被称为北方绿化效应的证据。 北方绿化指的是这样一种假设,即高纬度地区的气温变暖限制了高温的发展,气温变暖和大气中二氧化碳浓度升高,树木将受益于气候变化影响下的“绿色”。 反过来,这些蓬勃发展的北方森林应该能够从大气中汲取更多的二氧化碳,这样做的想法,减缓气候变化。

高级作者,树环研究实验室(LTRR)助理研究教授,生态学家Margaret Evans说:“到目前为止,还没有一个好的方法来考虑树木在新的气候条件下如何应对气候变化。和进化生物学系。 “我们的研究提供了这个观点。 我们看到,随着树木在气候变化的影响下被推动,他们的反应就会改变。“

LTRR副教授Valerie Trouet说:“以前的许多气候模拟研究都指出北方森林可以通过抵消排放来拯救我们免受气候灾害的影响,但是我们的结果并没有出现任何绿化。 “相反,我们看到褐变。 相信北温带气温的正面影响,我们根本看不到。“

在北美大陆西部,森林生长速度最显着的变化是在美国西南部,落基山脉,加拿大内陆和阿拉斯加州,75的树木增长速度放缓。 只有在某些沿海地区,特别是太平洋西北部,魁北克东北部和海上省份以及佛罗里达州的一些地方,才能看到增长。

由模拟产生的一些预测已经发生。

有害的反馈回路

埃文斯说:“例如,在阿拉斯加州,在北方绿化效应下,树木预计会对温度升高产生积极的响应,所以我们看到树木现在正在反应消极。 “高纬度地区的树木受到低温的限制,所以是的,在温暖的年份里它们的生长会更加严重,但是有一个临界点,一旦它们经过,温暖的气候就变成了坏事,而不是好事。

这项研究警告说,气候变暖已经在迅速将许多森林推向临界点,这可能是在2050早期达到的。 除了快速暴露于他们一生中没有经历过的温度,而且没有进化的准备,在发育受阻的情况下,树木更容易受到额外的压力。

Charney说:“这里有一个关键的,可能有害的反馈循环。 “当树木的生长速度减缓,以应对寒冷或干旱等环境压力时,它们可以抵达几年,但随着时间的推移,它们将耗尽资源,并更容易受到额外的压力因素的影响,如火灾或者是一场大的旱情或者虫子爆发。 因此,年复一年的缓慢增长意味着森林的弹性越来越小。“

因此,森林可以很快从气候资产变成碳生产者。

“这就像一个恒温器坏了,”埃文斯说。 “森林通过将二氧化碳排放到大气中而成为碳汇,但气候变暖越多,树木生长越慢,吸收的碳越少,气候变化越快。

Charney说:“研究结果还强调了本地调整森林管理策略对于缓解我们分析预测的森林增长下降的潜在重要性。”

这些影响可能适用于全球。 埃文斯说,虽然他们的模型不包括来自北美大陆以外的数据,但“这个研究得出的结论很可能也适用于欧亚大陆的森林”。 “欧亚大陆的北方森林比北美大陆更广泛,更重要。”

瑞士联邦研究院,波兰科学院蒙大拿州立大学,布林莫尔学院和瑞士联邦研究院的研究人员是这项研究的合着者。 阿斯彭环境研究中心和UA科学学院提供资金。

Sumber: 亚利桑那大学

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