Amazonas regnskov kan være mere modstandsdygtig over for skovrydning end tidligere antaget

Amazonasskoven lagrer omkring halvdelen af ​​den globale kulstof fra tropisk skov og tegner sig for omkring en fjerdedel af kulstofabsorptionen fra atmosfæren af ​​globale skove hvert år. Som resultat, store tab af Amazonas skovdække kan gøre de globale klimaændringer værre.

I fortiden, forskere har fundet ud af, at en stor del af Amazonas-skoven er modtagelig for et vendepunkt. Kontrolskiltet er satellitdata, der viser områder med savanne og regnskov, der sameksisterer under de samme miljøforhold. Teorier fra ikke-lineær dynamik ville så foreslå, at begge tilstande er alternative stabile udfald. Denne såkaldte bistabilitet betyder, at stød som skovrydning eller tørke kan føre til en dramatisk stigning i brandforekomsten og vippe et område med regnskov ud i savannen. Områder, der har oplevet denne overgang, vil så forblive låst ind i denne savannetilstand, indtil store nok stigninger i nedbør og frigivelse af menneskeligt pres gør det muligt for skovene at vokse igen hurtigere, end de går tabt ved intermitterende brande.

Bert Wuyts, en fjerde års ph.d.-studerende i Bristol Center for Complexity Sciences og hovedforfatter på papiret, sagde:"Jeg besluttede at tage et nyt kig på dataene, og et meget andet billede dukkede op, da jeg kontrollerede for sæsonbestemte og fjernede alle datapunkter fra satellitbilleder, der repræsenterede steder, der var blevet udsat for menneskelig påvirkning. Pludselig var bistabilitetens egenskab forsvandt næsten fuldstændigt."

Bert, som gjorde denne opdagelse i det første år af sin ph.d. syntes det virkede mest forvirrende, så han slog sig sammen med professor Alan Champneys, teoretiker ved Institut for Teknisk Matematik, og Dr Jo House, en ekspert i ændringer i arealanvendelse fra Geografiskolen. I de sidste to år har de undersøgt disse resultater nøje.

Alan Champneys, Professor i anvendt ikke-lineær matematik, tilføjede:"Da jeg første gang indvilligede i at være med til at vejlede Berts ph.d., Jeg var bekymret for, at jeg ikke havde nogen ekspertise i den matematik, der kræves for at studere de observerede effekter i satellitdataene. Heldigvis er Bert en fremragende selvstændig studerende, og Jo var til stede som feltekspert.

"Jeg var dog lidt klar over, at nøglen til at forstå Berts observationer var den samme mønsterdannelsesteori, som jeg har brugt flittigt før. For mig viser dette kraften i tværfagligt samarbejde og også matematikkens og datavidenskabens allestedsnærværende til at forklare tilsyneladende uafhængige fænomener."

Tidligere forskning ser ud til at have undladt at tage højde for rumlig interaktion og kanteffekter mellem nabozoner, typisk gennem naturligt forekommende skovbrande. At tage sådanne udtryk i betragtning fører til reaktionsdiffusionsteori, brugt i vid udstrækning til at forudsige dannelsen af ​​rumlige mønstre inden for fysik og kemi. Ifølge teorien, der bør være en tydelig grænse mellem skov og savanne forudsigelig ud fra klima og jordbund.

Nøglen var at erkende, at nærhed til menneskelige kultiveringer fungerer som en tredje afgørende faktor. Skove tættere på menneskelig dyrkning er udsat for skovhugst og erosion af brande, der stammer fra de åbne dyrkede arealer. Dette medfører en forskydning af grænsen mellem skov og savanne mod vådere områder.

Den gode nyhed er, at så længe der er noget skov tilbage, skovrydning vil ikke låse nuværende skovområder til en savannestat. Det betyder, at genvinding af skoven i afskovede områder bør ske, så snart disse områder er frigjort fra menneskeligt pres. Alligevel, der eksisterer en anden mekanisme, der kan føre til bistabilitet af Amazonas skovdække, som ikke blev taget i betragtning i denne undersøgelse.

Tidligere forskning har via simuleringer vist, at Amazonas-skoven kan have en positiv effekt på regional nedbør. Gennem denne mekanisme, skovtab kan føre til reduceret nedbør, hvilket forårsager yderligere skovtab. Hvorvidt klimaændringer eller skovrydning stadig permanent kan forvandle Amazonas-skoven til en savanne afhænger af vigtigheden af ​​denne anden mekanisme og er genstand for yderligere forskning.