Amazon Carbon Sink geht zurück, da Bäume schneller absterben

Amazon Carbon Sink geht zurück, da Bäume schneller absterbenWas ist der Stecker Ziehen an den Kohlenstoffspeicher der Welt? Geoff Gallice, CC BY

Tropische Wälder werden zu beispiellosen Umweltveränderungen, mit großen Folgewirkungen ausgesetzt. In den letzten zehn Jahren der Kohlenstoff durch den Amazonas regen Wald absorbiert jährlich um fast ein Drittel zurückgegangen.

Bei 6m km2Der Amazonas-Wald erstreckt sich 25-mal so groß wie Großbritannien und erstreckt sich über weite Teile von neun Ländern. Die Region enthält ein Fünftel aller Arten der Erde, darunter mehr als 15,000-Baumarten. Seine 300-Milliarden-Bäume speichern 20-Prozent des gesamten Kohlenstoffs in der Biomasse der Erde. Jedes Jahr wird 18-Milliarde Tonnen Kohlenstoff aktiv, und zwar doppelt so viel wie bei allen weltweit verbrannten fossilen Brennstoffen.

Das Amazonasbecken ist auch ein Wasserkraftwerk. Wasserdampf aus dem Wald nährt die Landwirtschaft in den Süden, einschließlich der Biokraftstoffkulturen, die viele brasilianische Autos antreiben, und der Sojabohnen, die immer mehr Menschen (und Kühe) auf der ganzen Welt ernähren.

Was mit Amazon geschieht, ist also für die Welt von Belang. Wie wir in der in veröffentlichten Forschung beschreiben NaturDie Biomassendynamik der scheinbar intakten Wälder des Amazonasgebiets verändert sich seit Jahrzehnten mit wichtigen Konsequenzen.

Verändert sich das Klima im Amazonasgebiet?

Es gibt zwei konkurrierende Erzählungen darüber, wie tropische Wälder auf globale Veränderungen reagieren sollten. Einerseits gibt es die theoretischer Ausblick (und einige experimentelle Beweise) dass mehr Kohlendioxid für Pflanzen „gut“ ist. Kohlendioxid ist der wichtigste chemische Bestandteil der Photosynthese. Daher sollte mehr davon zu schnellerem Wachstum und damit mehr Möglichkeiten für Bäume und ganze Wälder führen, Kohlenstoff zu speichern. Tatsächlich prognostizieren fast alle globalen Vegetationsmodelle schnelleres Wachstum und zumindest für eine Zeitspanne eine größere Kohlenstoffspeicherung.

sinkende Kohlenstoffsenke2sinkende Kohlenstoffsenke2 Der Amazonas ist ein großer Teil des Kohlenstoffkreislaufs der Erde. Peter Reid / Scottish Center for Carbon Storage, CC BY

Demgegenüber wurde eine entgegengesetzte Erwartung aufgestellt, basierend auf den physikalischen Klimaauswirkungen desselben Anstiegs des atmosphärischen CO2. Wenn sich die Tropen weiter erwärmen, sollte die Atmung durch Pflanzen und Bodenmikroben schneller zunehmen als die Photosynthese. Das bedeutet, dass mehr Kohlenstoff in die Luft gepumpt wird, als in der „Senke“ gespeichert wird. Extremere Jahreszeiten bedeuten auch mehr Dürren, verlangsamen das Wachstum und töten manchmal sogar Bäume.

Welcher Prozess wird gewinnen?

Die Arbeit, die wir geleistet haben, erfordert einen einfachen Ansatz. Zusammen mit vielen Kollegen verfolgen wir das Verhalten einzelner Bäume über die Zeit hinweg in permanenten Grundstücken, die über die Regenwälder Südamerikas verteilt sind. Zusammen mit Hunderten von Partnern in der RAINFOR-NetzwerkDiese Nahansicht des Amazon-Ökosystems ist seit den 1980s im Gange und ermöglicht eine beispiellose Einschätzung, wie sich tropische Wälder in den letzten drei Jahrzehnten verändert haben.

Unsere Analyse - basierend auf Arbeiten in 321-Plots, 30-Jahren, acht Nationen und fast 500-Mitarbeitern - bestätigt zunächst die früheren Ergebnisse. Der Amazonaswald hat sich als riesiger Schwamm für atmosphärischen Kohlenstoff erwiesen. Das heißt, Bäume sind schneller gewachsen als sie gestorben sind.

Der Unterschied - die „Senke“ - hat dazu beigetragen, den Klimawandel mit einer zusätzlichen Menge von zwei Milliarden Tonnen Kohlendioxid pro Jahr etwas zu bremsen. Dieser zusätzliche Kohlenstoff ist in scheinbar ausgereifte Wälder gelangt, Ökosysteme, die nach klassischer Ökologie ein dynamisches Gleichgewicht haben sollten und daher in der Nähe von Kohlenstoffneutralität sind.

Hart lebende Bäume

Allerdings fanden wir auch eine lange und nachhaltige Steigerung der Rate von Bäumen im Amazonas Wälder sterben, die durch direkte menschliche Einflüsse gestört werden. Baum Mortalitätsraten um mehr als ein Drittel seit der Mitte des 1980s stieg, während die Wachstumsraten in den letzten zehn Jahren ins Stocken geraten. Dies hatte einen erheblichen Einfluss auf die Fähigkeit des Amazon Kohlenstoff zu nehmen-up.

Die jüngsten Dürreperioden und ungewöhnlich hohen Temperaturen im Amazonasgebiet stehen mit großer Wahrscheinlichkeit hinter einigen dieser „Sterblichkeitsnachholungen“. Eine große Dürre in 2005 wurde getötet Millionen von Bäumen. Die Daten zeigen jedoch, dass der Anstieg der Baumsterblichkeit schon lange vorher begann. Einige andere, nicht klimatische Mechanismen töten Amazoniens Bäume.

Die einfachste Antwort ist das schnellere Wachstum, das mit einem CO in Einklang steht2 Stimulation bewirkt jetzt, dass Bäume schneller sterben. Durch die Zufuhr des zusätzlichen Kohlenstoffs durch das System wachsen Bäume nicht nur schneller, sondern auch früher. Kurz gesagt, sie leben schneller und sterben deshalb jünger.

So hat 30 jahrelange sorgfältige Überwachung des Amazonas ein komplexes und sich veränderndes Bild ergeben. Die Prognosen einer anhaltenden Erhöhung der Kohlenstoffspeicherung in tropischen Wäldern sind möglicherweise zu optimistisch - diese Modelle erfassen einfach nicht die wichtigen Auswirkungen eines schnelleren Wachstums auf die Sterblichkeit.

Da der Waldwachstumszyklus Amazon wurde beschleunigt, bewegt Kohlenstoff schneller durch. Eine Folge der Zunahme der Tod sollte eine Erhöhung der Menge an Nekromasse sein - tote Holz - auf dem Waldboden. Während wir diese Änderungen nicht direkt gemessen, schlägt unser Modell die Menge an Totholz im Amazonas hat um 30% erhöht (mehr als 3 Milliarden Tonnen Kohlenstoff) seit den 1980s. Der größte Teil dieser verfallenden Materie wird dazu bestimmt, eher früher als später in die Atmosphäre zurückzukehren.

Mehr als ein Viertel der aktuellen Emissionen wird von der Landsenke aufgenommen, hauptsächlich von Wäldern. Ein Schlüsselelement scheint jedoch zu sättigen. Dies erinnert uns daran, dass die Subventionen aus der Natur voraussichtlich streng zeitlich begrenzt sein werden und dass eine tiefere Emissionssenkung erforderlich ist, um unser Klima zu stabilisieren.

Das Gespräch

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Über den Autor

Oliver Phillips ist Professor für Tropenökologie an der University of Leeds. Sein Forschungsziel ist es, die Dynamik von Kohlenstoff und Biodiversität in den Tropenwäldern der Welt zu verstehen, wie sich diese mit unserem sich verändernden Klima ändern und wie sie sich auf den gesamten Planeten ausbreiten können.

Roel Brienen ist NERC Research Fellow an der University of Leeds. Sein Interesse gilt der Funktionsweise des Ökosystems und den Wechselwirkungen zwischen Ökologie und Umwelt, wobei die Auswirkungen des Klimawandels auf die tropischen Wälder von besonderem Interesse sind.

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