Jordens kulstofændringer i overgangsområder tyder på bevarelse af Amazonas, siger videnskabsmænd

Bevaringsindsats i udkanten af ​​Amazonas skov, især i lyset af den seneste skovrydning på grund af menneskelig forstyrrelse, kunne hjælpe regionen med at klare stormen af ​​klimaændringer, siger forskere.

Den vurdering kommer fra en analyse af vegetationsændringer og kulstofisotopsignaturer i jorden på 83 steder. Projektet, ledet af University of Oregon doktorand Jamie Wright, etableret en registrering af jordbundsændringer forbundet med både klima og menneskelig aktivitet i løbet af de sidste 1, 600 år baseret på radiocarbondatering.

Undersøgelsen blev offentliggjort online 30. oktober forud for tryk i Global forandringsbiologi .

Træagtig vegetation ekspansion til savanner, forskerholdet fandt, var fortsat midt i stigende fugtniveauer uanset menneskelige påvirkninger indtil for nylig, hovedsagelig fra hurtig skovrydning i det sidste årti. Klimamodellering har tidligere antydet, at lokale vand- og kulstofkredsløb, såvel som globale klimamønstre, er i fare.

"Fortiden, som det meste, efterlader et spor og med det en rig historie tilbage at blive fortalt, " sagde Wright, et medlem af UO's Soil Plant Atmosphere Lab ledet af medforfatter Lucas Silva, professor på miljøstudier.

Grænselandet mellem skov og savanne, kendt som Amazon-Cerrado-overgangen, opleve brede klimatiske og økologiske påvirkninger. Undersøgelsen hjalp med at adressere usikkerheden ved disse påvirkninger i det tropiske økosystem.

"Ved brug af jordbundsvidenskab, specifikt med kulstofisotoper, vi afslørede en historie med skovudvidelse gennem flere årtusinder. Denne region er i epicentret for skovrydning og socio-økologiske transformationer, der forårsager og driver klimaændringer, " sagde Wright.

Tidligere undersøgelser havde antydet, at skovudvidelsen primært var drevet af øget nedbør, men det virker, Silva bemærkede, ikke fuldt ud overvejede virkningerne af lokale påvirkninger, brandfrekvens og intensitet, eller om det opstod på grund af klimadynamikken i regionen. Fokus på jordskifte, han sagde, giver mulighed for at undersøge disse faktorer.

"Kulstoflagring i træagtige savanner og skovplanter i denne store skala kan være en betydelig kulstofdræn, " sagde Wright. "Øget trædække kan også afhjælpe negative virkninger af klimaændringer, såsom tørke, ved at påvirke det hydrologiske kredsløb og generere regnskyer."

I alt, 742 jordprøver blev taget fra skove, savanner og overgangszoner på tværs af et stort skår af det nordlige centrale Brasilien, mellem breddegrader 4 til 16 grader syd og længdegrader 46 til 56 grader vest - et område, hvor nedbør og fordeling varierer betydeligt.

Forskerholdet målte også bladindekset for økosystemets dæksel, mest skovens baldakin, at forstå ændringer i kulstofisotopsignaturer i jorden. Sådanne ændringer afspejler arealanvendelsen. For at bestemme ændringer over tid, radiocarbonaktivitet og isotopforhold blev profileret i 43 udvalgte dybder, der repræsenterede de forskellige steder.

Mens forskningen bekræftede, at skovudvidelse har fundet sted i det meste af de sidste 1, 600 år, forskerne fandt en tendens til aftagende træbevoksning på undersøgelsesområdets østligste lokaliteter. Nedgangen, de sagde, kan afspejle udbredelsen af ​​tørre løvfældende eller halvløvfældende træarter i disse områder.

Den observerede trinvise udvidelse til savanner, de skrev, kan have betydelige konsekvenser for forholdet mellem kulstof og vand, potentielt påvirke balancen mellem nedbør og evapotranspiration som set i tidligere forskning. Imidlertid, de bemærkede, de så ikke en klar effekt af ændringer i vegetationen på jordens kulstoflagre.

Fremtidige studier, de sagde, er nødvendige for at fokusere på de mekanismer, der driver varigheden af ​​kulstof, der stammer fra træagtig vegetationsudvidelse, især på grund af nyere dokumentation for varmere og længere tørre sæsoner, samt stigende dødelighed for våde klimaarter.

Den næste fase af forståelse, de sagde, vil komme fra integrerende anlæg, jord- og atmosfæriske data for at forstå indflydelsen af ​​menneskelig aktivitet på økosystem-klimatilbagemeldinger som en vej mod forbedring af kulstofbinding og vandbevarelse.

"Vores data indikerer en regional stigning i trædække før moderne skovrydning, som kunne hjælpe med at informere bevaring og forvaltning til afbødning af klimaændringer, sagde Silva, som også er professor i geografi og medlem af Institute of Ecology and Evolution. "Vi håber, at vores forskning vil føre til en større forståelse af økologiske processer i regionen og deres betydning for global klimatisk stabilitet."

Ud over Silva og Wright, undersøgelsens medforfattere er Barbara Bomfim, en tidligere postdoc-forsker i Silvas laboratorium, som nu er ved Lawrence Berkeley National Laboratory, Corrine Wong fra Boston College, og Ben Hur Marimon-Junior og Beatriz Marimon, begge fra State University of Mato Grosso i Nova Xavantina, Brasilien.

Forskerholdet fortsætter med at arbejde tæt sammen med samarbejdspartnere i Amazonas-regionen i et forsøg på at sikre finansiering til at iværksætte et genplantningsprojekt, sagde Silva.