NASA finder, at tørken i Amazon efterlader lang arv efter skader

En enkelt tørkesæson i Amazonas regnskov kan reducere skovens kuldioxidoptagelse i årevis efter regnen vender tilbage, ifølge en ny undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Natur . Dette er den første undersøgelse, der kvantificerer den langsigtede arv fra en Amazon-tørke.

Et forskerhold fra NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, og andre institutioner brugte satellitlidardata til at kortlægge træskader og dødelighed forårsaget af en alvorlig tørke i 2005. I år med normalt vejr, den uforstyrrede skov kan være en naturlig kulstofvaske, "absorberer mere kuldioxid fra atmosfæren, end det sætter tilbage i den. Men fra og med tørkeåret 2005 og frem til 2008 - det sidste år med tilgængelige lidardata - mistede Amazonbassinet i gennemsnit 0,27 petagrammer kulstof (270 mio. tons) om året, uden tegn på at genvinde sin funktion som en kulstofvaske.

På omkring 2,3 millioner kvadratkilometer (600 millioner hektar), Amazonas er den største tropiske skov på jorden. Forskere vurderer, at det absorberer så meget som en tiendedel af menneskelige fossile brændstofemissioner under fotosyntesen. "Det gamle paradigme var, at uanset hvilken kuldioxid vi lægger i [menneskeskabte] emissioner, Amazon ville hjælpe med at absorbere en stor del af det, "sagde Sassan Saatchi fra NASA's JPL, der ledede undersøgelsen.

Men alvorlige episoder med tørke i 2005, 2010 og 2015 får forskere til at gentænke den idé. "Økosystemet er blevet så sårbart over for disse opvarmning og episodiske tørkehændelser, at det kan skifte fra vask til kilde afhængigt af sværhedsgraden og omfanget, "Sagde Saatchi." Dette er vores nye paradigme. "

Tørke fra jorden

For forskere på jorden i Amazonas, "Det første, vi ser under en tørke, er, at træerne kan miste deres blade, "Sagde Saatchi." Det er regnskove; træerne har næsten altid blade. Så tabet af blade er en stærk indikation på, at skoven er stresset. "Selvom træer i sidste ende overlever afløvning, dette ødelægger deres evne til at absorbere kulstof under stress.

Observatører på jorden bemærker også, at tørke har en tendens til uforholdsmæssigt at dræbe høje træer først. Uden tilstrækkelig nedbør, disse giganter kan ikke pumpe vand mere end 100 fod op fra deres rødder til deres blade. De dør af dehydrering og falder til sidst til jorden, efterlader huller i skovens baldakin langt over hovedet.

Men enhver observatør på jorden kan kun overvåge en lille del af skoven. Der er kun omkring hundrede parceller, der bruges til forskning og et par tårnpladser til langsigtet overvågning af Amazonas-skovene. "De detaljerede målinger på disse steder er ekstremt vigtige for at forstå skovens funktion, men vi kan aldrig bruge dem til at sige, hvad dette kæmpe økosystem gør rettidigt, "Sagde Saatchi. For at gøre det, han og hans kolleger vendte sig til satellitdata.

Tørke fra rummet

Forskergruppen brugte lidar-kort med høj opløsning, der stammer fra Geoscience Laser Altimeter System ombord på isen, Sky, og land Elevation Satellite (ICESat). Disse data afslører ændringer i baldakinstrukturen, herunder bladskader og huller. Forskerne udviklede en ny analysemetode til at konvertere disse strukturelle ændringer til ændringer i biomasse og kulstof over jorden. De eliminerede pixels, der viser brændte eller skovrydde områder for at beregne kulstofpåvirkningen af ​​tørke på intakte skove alene.

De fandt ud af, at efter tørke, faldne træer, afløvning og baldakin skader forårsagede et betydeligt tab i baldakinhøjde, med den mest hårdt ramte region, der i gennemsnit faldt omkring 0,88 meter i året efter tørken. Mindre hårdt ramte områder i skoven faldt mindre, men alle fortsatte med at falde støt gennem de resterende år af datarekorden.

Saatchi bemærkede, at halvdelen af ​​skovens nedbør kommer af skoven selv - vand, der transporterer og fordamper fra vegetationen og jorden, stiger op i atmosfæren, og kondenserer og regner ud i tørperioden og overgangen til den våde sæson. En tørke, der dræber skovtræer, øger dermed ikke kun kulstofemissioner, det reducerer nedbør og forlænger tørsæsonens længde. Disse ændringer øger sandsynligheden for fremtidig tørke.

Hvis der fortsat opstår tørke med hyppigheden og sværhedsgraden af ​​de sidste tre hændelser i 2005, 2010 og 2015, Saatchi sagde, Amazonas kunne til sidst skifte fra en regnskov til en tør tropisk skov. Det ville reducere skovens kulstofoptagelseskapacitet og dens biologiske mangfoldighed.