科學家警告:熱帶森林以樹木減碳的能力正逐漸減弱
研究榮登《自然》封面故事
2020年03月08日
權威學術期刊《自然》新一期的封面故事指出,世界各地熱帶森林從大氣中清除碳排放的能力正逐漸下降。這項橫跨30年、追踪近30萬棵樹的研究,由里斯大學(University of Leeds)主導,率領環球94個研究單位(包括香港大學地球科學系博士後研究員Alexander Koch)參與,揭示以往未受外界干擾的熱帶森林,可能已從碳匯(以樹木減碳)變成碳源(碳排放的源頭)這人們一直擔心的問題,已在發生。
未受人類活動影響的熱帶森林向來是全球至關重要的碳匯,藉著碳固存(於大氣中去除碳含量並將其存儲在樹木中)來減緩氣候變化。熱帶森林的碳固存,於1990年代協助地球減少了17%的人造二氧化碳排放量,2010年代則只減少了6%,中間的變化,很大程度上是因為樹木死亡所造成的碳損失而促成。
研究的主要作者、前里斯大學博士後研究員、現任職比利時中非皇家博物館的Wannes Hubau博士說:「通過結合非洲和亞馬遜的數據,我們開始了解為何這些森林正出現變化,當中二氧化碳含量、氣溫、乾旱和森林動態都是關鍵要素。二氧化碳本身能促進樹木生長,但隨著每年温度愈來愈高和乾旱,這情況就會被抵消,因兩者都能減緩樹木生長並將其殺死。」
為了計算碳儲量的變化,科學家團隊測量了565處森林範圍的樹木,記錄其直徑並估算樹木高度,並每隔幾年就重新量度一次。研究人員通過計算樹木存活率和死亡樹木所儲存的碳,估量隨時間變化該地段的碳儲存。在最後一次的測量,研究人員進一步利用統計模型並按照二氧化碳排放量、溫度和降雨量的趨勢,估算直到2040年森林碳儲量的變化。
結合兩個大型森林觀測研究網絡 ─ 非洲的AfriTRON和亞馬遜的RAINFOR的研究數據,團隊發現亞馬遜碳匯由1990年代中期開始減弱,而非洲的則在約15年之後發生。兩個洲的森林碳匯有所差異,是由於亞馬遜森林比非洲森林更有活力,以及亞馬遜森林面臨更強的氣候影響所致。與非洲森林相比,典型的亞馬孫森林面臨更高的溫度、更快的溫度提升以及更經常和更嚴重的乾旱。來自香港大學的Alexander Koch博士說:「在此之前,我們還不確定亞馬遜熱帶森林碳吸收下降的真正原因,而非洲的數據正是拆解箇中原因的線索。」
比預期更為嚴重
氣候模型通常預測,這種熱帶森林的碳匯可維持數十年。 然而,這個為期30年、分析亞馬遜和非洲多處樹木生死的新研究發現,熱帶森林碳吸收總量的頂峰,其實已在1990年代當森林還未受人類活動干擾時發生。 港大Koch博士解釋道:「目前的氣候模式未能顯示出碳吸收量的下降趨勢,如果要在這些模型中預測熱帶森林碳儲量在未來氣候變化下的改變,我們必須解決這問題。」研究作者之一、喀麥隆雅溫得第一大學的Bonaventure Sonké教授補充:「這些森林變化的速度和幅度表明,熱帶地區的氣候影響可能比預期的更為嚴重。」
熱帶森林依然為重要碳匯
在1990年代,未被破壞的熱帶森林清除了大氣中約460億噸的二氧化碳。至2010年代,估計清除量下跌至約250億噸。從1990至2010年代之間,碳匯功能相差210億噸,相等於英國、德國、法國及加拿大10年化石燃料排放量之總和。論文的資深作者、里斯大學地理學系Simon Lewis教授指出:「未被破壞的熱帶森林依然可作為重要碳匯,但研究指出必須有相關政策以穩定地球氣候,否則熱帶森林不能再發揮隔離碳的功能,只是時間問題。」
環境保護的關鍵作用
由於熱帶森林所隔離的碳很有可能比預期少,其他的人類活動將進一步構成風險。Lewis教授表示:「森林砍伐、伐木和火災等均對熱帶森林構成即時性的威脅,因此必須作出迅速行動。再者,我們需要穩定地球氣候以穩定未被破壞的熱帶森林中的碳平衡,如果能加快減低碳排放量至零淨值,將有助降低未被破壞的熱帶森林成為大氣中碳排放的主要來源,但可惜這個可能性正在迅速減退。」
(此新聞稿翻譯自里斯大學之新聞稿。)
研究論文《非洲和亞馬遜熱帶森林的異步碳匯飽和》(‘Asynchronous Carbon Sink Saturation in African and Amazonian Tropical Forests’)於2020年3月5日在科學期刊《自然》刊登。
數位物件識別碼(DOI): https://doi.org/10.1038/s41586-020-2035-0 ;
連結: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2035-0
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相片及影片下載及說明:www.scifac.hku.hk/press
影片說明:
片 1. 研究人員於剛果薩隆加國家公園(Salonga National Park)量度樹木的片段;影片來源:里斯大學Simon Lewis教授
片 2: 研究人員於剛果諾娃貝爾多基國家公園(Nouabale Ndoki National Park)進行考察;影片來源:Aida Cuni-Sanchez博士