На Земле одним из наиболее важных факторов, регулирующих наш климат, является углеродный цикл. Это относится к процессам, в результате которых углеродные соединения изолируются биологическими (фотосинтез) и геологическими процессами и высвобождаются в результате вулканической активности и органических процессов (распад и дыхание). В течение миллиардов лет этот цикл поддерживал относительно стабильные температуры на Земле и позволял жизни процветать.
За последние несколько веков человеческая деятельность склонила чашу весов до такой степени, что некоторые называют нынешнюю геологическую эпоху антропоценом. Согласно новому исследованию, проведенному международной группой исследователей, деятельность человека также приводит к тому, что тропические леса (основной изолятор углекислого газа) не только теряют способность поглощать углерод, но и могут усугублять проблему в ближайшие годы.
Исследование, описывающее эти результаты, «Асинхронное насыщение поглотителем углерода в тропических лесах Африки и Амазонки», недавно появилось в журнале. Природа. Эта исследовательская работа была проведена учеными из Королевского музея для Центральной Африки в Тервурене, Бельгия, и включала ученых-исследователей из более чем 100 университетов, лесных и разговорных организаций со всего мира.
Ради своего исследования международная группа провела 30-летние исследования данных, полученных в результате изучения более 300 000 деревьев из более чем 500 участков тропических лесов в Южной Америке и Центральной Африке. Сюда входит национальный парк Салонга, включенный в список Всемирного наследия ЮНЕСКО, расположенный в Демократической Республике Конго, которая является крупнейшим заповедником тропических лесов в Африке.
Структурно нетронутые тропические леса хорошо известны как важнейший глобальный поглотитель углерода, который помогает замедлить процесс изменения климата путем удаления углерода из атмосферы. Главными среди них являются тропические леса Амазонки и бассейна реки Конго, которые, как предсказывали предыдущие климатические модели, будут и впредь служить поглотителями углерода.
Более того, спутниковые снимки, сделанные за последние несколько десятилетий, показали, что тропические леса становятся зеленее из-за растущего присутствия углекислого газа в атмосфере. Однако это не означает, что тропические леса планеты будут продолжать получать выгоду от увеличения выбросов или идти в ногу со всеми добавленными СО2 в нашей атмосфере.
Как сказал в пресс-релизе Университета Лидса Ваннес Хубау, исследователь Королевского музея для Центральной Африки и ведущий автор исследования:
«Объединив данные из Африки и Амазонки, мы начали понимать, почему эти леса меняются, причем ключевыми являются уровень углекислого газа, температура, засуха и динамика лесов. Избыток углекислого газа ускоряет рост деревьев, но с каждым годом этому эффекту все чаще противостоят негативные воздействия более высоких температур и засух, которые замедляют рост и могут убивать деревья ».
Чтобы изучить долгосрочную тенденцию, Хабуа и его коллеги рассмотрели три десятилетия роста деревьев, гибели и накопления углерода в тропиках. Это состояло из измерения диаметра и высоты отдельных деревьев на всех 565 участках леса и возвращения каждые несколько лет для их повторного измерения. Отслеживая углерод, хранящийся на деревьях, которые выжили и те, которые погибли, исследователи смогли отслеживать изменения в секвестрации углерода с течением времени.
Затем группа использовала статистическую модель и записи о выбросах углекислого газа, температуре и количестве осадков, чтобы оценить, как хранилище углерода изменится до 2040 года. Затем они объединили свои данные с информацией из двух основных исследовательских сетей - Африканской сети наблюдений за тропическими лесами (AfriTRON). и RAINFOR - которые проводят наблюдения за тропическими лесами в Африке и Амазонии, соответственно.
Исходя из всего этого, группа пришла к выводу, что темпы поглощения углерода в тропических лесах Африки и Южной Америки достигли пика в 1990-х и начале 2000-х годов. В течение этого периода эти тропические леса изолировали около 46 миллиардов метрических тонн (51 тонну США) СО2, что составляет примерно половину глобального поглощения углерода земным и 17% антропогенных выбросов.
В течение 2010-х годов количество СО2 они ежегодно секвестрируются тропиками, которые уменьшаются на треть (в среднем), что было вызвано уменьшением площади нетронутых тропических лесов на 19% и уменьшением количества углерода, которое могут поглотить остальные леса, на 33%. Это произошло в то время, когда глобальные выбросы углекислого газа выросли на 46%.
К концу 2010-х годов было удалено примерно 25 миллиардов метрических тонн (27,5 тонны США), или только 6% антропогенных источников. В этом десятилетии, согласно анализу команды, дела будут только ухудшаться: тропические леса поглощают лишь треть от того, что они поглотили в 1990-е годы - 15,33 метрической тонны (17 тонн США).
Хуже всего то, что к середине 2030-х годов тропические леса будут выделять больше углерода, чем поглощают, что лишает нашу планету ключевого компонента в углеродном цикле. Как сказал Хубау:
«Мы показываем, что пиковое поглощение углерода в нетронутых тропических лесах имело место в 1990-х годах… Наше моделирование этих факторов показывает долгосрочное сокращение впадины в Африке в будущем и что амазонская впадина будет продолжать быстро ослабевать, что, по нашим прогнозам, станет углеродом источник в середине 2030-х годов ».
В этом отношении антропогенные факторы (то есть индустриализация, современный транспорт и потребление ископаемого топлива) не только приводят к производству гораздо большего количества углерода, но и наносят ущерб способности планеты изолировать его. В конечном итоге сочетание повышенных температур, засухи, лесных пожаров, вредителей и неестественного обезлесения (вырубка и вырубка) приводит к тому, что оставшиеся деревья становятся перегруженными.
Саймон Льюис, профессор географии из Университета Лидса в Великобритании, был еще одним соавтором исследования. Как он пояснил, эти выводы делают действия по изменению климата все более неотложными:
«Неповрежденные тропические леса остаются жизненно важным поглотителем углерода, но это исследование показывает, что, если не будут приняты меры по стабилизации климата Земли, это лишь вопрос времени, когда они больше не смогут улавливать углерод. Одна большая проблема для будущего человечества - это когда отклики о углеродном цикле действительно проявляются, когда природа переключается с замедления изменения климата на его ускорение.
«После многолетней работы в тропических лесах Конго и Амазонки мы обнаружили, что одно из самых тревожных последствий изменения климата уже началось. Это на десятилетия впереди даже самых пессимистичных моделей климата. Там нет времени терять в плане борьбы с изменением климата ».
Это исследование было бы невозможным, если бы не неустанная работа ученых из многих университетов, лесных служб и природоохранных организаций Камеруна, Либерии, Сьерра-Леоне, Демократической Республики Конго, Габона, Центральноафриканской Республики и Индонезии. это все способствовало исследованию.
В этом отношении он также подчеркивает необходимость более тесного сотрудничества с учеными и исследователями из Африки, Южной Америки и других частей мира, где можно найти тропические леса. Кроме того, он подчеркивает, как эти страны и местные усилия имеют решающее значение для борьбы с изменением климата. Как сказал автор исследования профессор Бонавентура Сонке из университета Яунде I в Камеруне:
«Скорость и масштабы изменений в этих лесах свидетельствуют о том, что климатические воздействия в тропиках могут стать более серьезными, чем прогнозировалось. Африканские страны и международное сообщество должны будут серьезно инвестировать в подготовку к постоянному воздействию изменения климата в тропических регионах ».
«Слишком долго навыки и потенциал африканских и амазонских ученых были недооценены. Мы должны изменить это, обеспечив надлежащую поддержку их работы », - добавил соавтор исследования профессор Оливер Филлипс из Университета Лидса. «Следующему поколению африканских и амазонских ученых придется следить за этими замечательными лесами, чтобы помочь управлять ими и защищать их».
Изменение климата затрагивает человечество коллективно, и каждый уголок мира ощущает последствия. Поэтому он требует коллективных действий для его устранения и смягчения. Ожидается, что в ближайшие десятилетия произойдут значительные изменения, и без решительных действий все может стать намного хуже, прежде чем они смогут стать лучше.
