Ny forskning beregner de nordamerikanske skovers kapacitet til at opsamle kulstof

Forskere har beregnet de nordamerikanske skovers kapacitet til at opsamle kulstof i en detaljeret analyse, der for første gang integrerer virkningerne af to nøglefaktorer:den naturlige proces med skovvækst og regenerering, og klimaændringer, der sandsynligvis vil ændre vækstprocessen over de næste 60 år.

Resultatet er et overbevisende billede, der er af stor værdi, fordi skove spiller en afgørende rolle i at afbøde virkningerne af klimaændringer. Træer absorberer kuldioxid fra atmosfæren, når de vokser, lagre kulstoffet i deres træ.

"Der er meget håb om, at vores skove vil opsuge den kuldioxid, vi producerer, men kapaciteten i vores skove er begrænset, " sagde ledende forsker Kai Zhu, en assisterende professor i miljøstudier ved University of California, Santa Cruz.

Zhus team fandt ud af, at nordamerikanske skove har nået 78 procent af deres kapacitet til at binde kulstof og vil kun få 22 procent kapacitet – højst – i løbet af de næste 60 år. Det er en advarende konstatering, der har konsekvenser for skovforvaltere, klimaforskere, og politiske beslutningstagere.

En bedre metode

I modsætning til tidligere forsøg på at kvantificere skovenes evne til at binde kulstof, som var afhængige af simuleringsmodeller eller satellitdata, Zhus resultater er baseret på udtømmende, jordbaserede målinger af skove på tværs af det kontinentale USA og Canada.

Han analyserede data fra 140, 000 grunde i U.S. Forest Inventory and Analysis-programmet og Canada Permanent Sample Plots-programmet for at dokumentere den historiske vækst af skove og projicere deres vækst ind i fremtiden. Men han vidste, at han ikke kunne producere en nøjagtig prognose uden også at tage højde for klimaændringer.

"At gøre et godt stykke arbejde med at forudsige fremtiden, vi er nødt til at overveje begge faktorer – naturlig genopretning og klimaændringer, der modificerer væksten – fordi begge er vigtige biologisk, " han sagde.

Zhus forudsigelser er baseret på en kompleks vækstmodel, der inkorporerer nutidige data fra 2000-2016 og "hindcast" observationer fra 1990-1999. Han brugte derefter modellen til at forudsige skovforhold under klimaændringsscenarier i 2020'erne, 2050'erne, og 2080'erne, før man kvantificerer, i hvilket omfang den nuværende skovbiomasse nærmer sig fremtidens biomassepotentiale.

"Vi fandt ud af, at klimaændringer effektivt ændrer skovens genopretningsbane, men den større faktor er, at den samlede skovvækst er begrænset, " sagde Zhu.

Et bedst scenario

Zhus resultater repræsenterer "best-case scenariet, " fordi de afspejler idealiserede antagelser baseret på tidligere skovpræstationer og klimaforandringer fra det mellemstatslige panel om klimaændringer.

"Antagelsen var, at eksisterende skove med glæde vil vokse uden fremtidige forstyrrelser, men i virkeligheden, der vil sandsynligvis være forstyrrelser, " forklarede Zhu.

Sådanne forstyrrelser kan omfatte sygdomsudbrud, og naturbrande og vindeffekter, samt menneskeskabte effekter såsom tab af skove til udvikling. Hver gang der opstår forstyrrelser, det vil reducere skovens biomasse, så den faktiske skovkapacitet er sandsynligvis lavere end det bedste scenario fra denne analyse.

"Dette er første gang væg-til-væg, jordbaserede data på tværs af Nordamerika blev brugt, " sagde Zhu. "Vi har ikke haft detaljeret viden om denne kulstofvask før nu, så dette er et udgangspunkt for at tænke på fremtiden."

Resultaterne peger på behovet for at beskytte nordamerikanske skove og reducere skovrydning andre steder, sagde Zhu. "At reducere skovrydning i troperne er meget lettere end at udvide skovene i Nordamerika, " tilføjede han. "Den mulighed er meget begrænset."

Skovgenopretning gennem århundreder

For Zhu, fortiden gav ledetråde til fremtiden. Baggrunden for hans arbejde er baseret på den dramatiske genopretning af nordamerikanske skove siden begyndelsen af ​​det 20. århundrede efter fjernelse af enorme skår for at gøre plads til landbruget, især i det nordøstlige USA. Bedre jordbund i Midtvesten førte til, at meget af det ryddede land blev opgivet, sætter scenen for genopretning af skovene.

"Skovene i det nordøstlige er kommet sig på en ret dramatisk måde:I løbet af det 18. og 19. århundrede, mere end halvdelen af ​​skoven blev ryddet, men i løbet af det 20. århundrede, skove vendte tilbage. I dag er omkring 80 procent af den nordøstlige del skovklædt, " han sagde, bemærker også den høje værdi af de store træer i Pacific Northwest.

I dag, imidlertid, Nordamerikanske skove nærmer sig mætningspunktet som ældre træplateau; fremtidig vækst er primært begrænset til fyrreskove i øst og sydøst. "Det fremtidige potentiale er ret begrænset, " sagde Zhu. "Hvis afbødning afhænger af skove, dette har konsekvenser for bevaring, som vi er nødt til at tænke over."