NASA -undersøgelse finder tropiske skovers evne til at absorbere kuldioxid aftagende

Fundet kommer ud af et forsøg på at kortlægge, hvor vegetation udsender og opsuge kuldioxid fra atmosfæren.

Jordens træer og planter trækker enorme mængder kuldioxid ud af atmosfæren under fotosyntesen, inkorporerer noget af det kulstof i strukturer som træ. Områder, der optager mere kulstof, end de udsender, kaldes kulstofvaske. Men planter kan også udlede drivhusgassen under processer som respiration, når døde planter forfalder, eller under forbrænding i tilfælde af brande. Forskere er især interesserede i, om - og hvordan - planter i omfanget af et økosystem som en skov fungerer som kilder eller synker i en stadig mere opvarmet verden.

En nylig undersøgelse ledet af forskere ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i det sydlige Californien identificerede, om bevoksede områder som skove og savanner rundt om i verden var kulstofkilder eller dræn hvert år fra 2000 til 2019. Undersøgelsen viste, at i løbet af disse to årtier, levende træagtige planter var ansvarlige for mere end 80% af kilderne og drænene på land, med jord, bladstrøelse, og henfaldende organisk stof, der udgør resten. Men de så også, at vegetationen beholdt en langt mindre brøkdel af kulstoffet, end forskerne oprindeligt troede.

Ud over, forskerne fandt ud af, at den samlede mængde kulstof, der udledes og absorberes i troperne, var fire gange større end i tempererede områder og boreale områder (de nordligste skove) tilsammen, men at tropiske skovers evne til at optage massive mængder kulstof er aftaget i de seneste år. Faldet i denne evne skyldes storskovning, nedbrydning af levesteder, og virkninger på klimaændringer, som hyppigere tørke og brande. Faktisk, Studiet, udgivet i Videnskab fremskridt , viste, at 90% af det kulstof, som skove rundt om i verden absorberer fra atmosfæren, opvejes af mængden af ​​kulstof, der frigives ved forstyrrelser som skovrydning og tørke.

Forskerne lavede kort over kulstofkilder og dræn fra ændringer i arealanvendelse som skovrydning, nedbrydning af levesteder, og skovplantning, samt skovvækst. Det gjorde de ved at analysere data om global vegetation indsamlet fra rummet ved hjælp af instrumenter som NASAs Geoscience Laser Altimeter System (GLAS) ombord på ICESat og agenturets Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) ombord på Terra- og Aqua -satellitterne, henholdsvis. Analysen brugte en maskinlæringsalgoritme, som forskerne først trænede ved hjælp af vegetationsdata indsamlet på jorden og i luften ved hjælp af laserscanningsinstrumenter.

Tager beholdning

"En masse forskning, der er kommet før, har ikke været rumligt eksplicit - vi har ikke haft et kort over, hvor kulstofstrømme forekom, "sagde Nancy Harris, forskningsdirektør for skovprogrammet ved World Resources Institute i Washington og en af ​​undersøgelsens forfattere.

Andre måder at estimere, hvor meget kulstof der udveksles mellem vegeterede områder og atmosfæren, omfatter at se på, hvor mange planter eller skove der er i en bestemt region og studere ændringer i arealanvendelse, at kombinere disse oplysninger med estimater af kulstofemissioner. Men disse metoder har rumlige eller tidsmæssige begrænsninger, som studieforfatterne forsøgte at løse med deres machine-learning-metode.

At vide, hvor planter optager kulstof, og hvor de udsender det, er vigtigt for at overvåge, hvordan skove og andre vegeterede regioner reagerer på et skiftende klima. "Amazonas blev betragtet som en væsentlig kulstofvaske på grund af store dele af uberørt skov, der opsuger kuldioxid, "sagde Sassan Saatchi, hovedforsker ved JPL og undersøgelsens hovedforsker. "Imidlertid, vores resultater viser, at samlet set Amazonbassinet bliver næsten neutralt med hensyn til kulstofbalance, fordi skovrydning, nedbrydning, og virkningerne af opvarmning, hyppige tørke, og brande i løbet af de sidste to årtier frigiver kuldioxid til atmosfæren. "

Saatchi og hans kolleger udviklede deres analyse, så det er lettere at spore ændringer i vegeterede områder baseret på data indsamlet på jorden såvel som eksternt. "Vores tilgang er designet til at sikre, at vi systematisk kan balancere det globale kulstofbudget hvert år, og at lande kan bruge resultaterne og metodikken til kulstofstyring og deres egne rapporteringsbehov, " han sagde.

Denne budgetteringsanalyse hjalp forskerne med bedre at forstå dynamikken i, hvordan skove og andre bevoksede områder rundt om i verden lagrede det kulstof, de absorberer fra atmosfæren. "Mange tidligere undersøgelser viste, at vegetation rundt om i verden absorberer meget atmosfærisk kuldioxid, "sagde studieforfatter Alan Xu, en kulstofforsker ved JPL og UCLA. "Det giver indtryk af, at globale skove vokser og bliver større overalt, men det er ikke tilfældet. "

Manglende stykker

Denne undersøgelse hjælper med at udfylde billedet af, hvor og hvordan træer og planter optager eller udsender kulstof, men der er mere arbejde at gøre. De satellitbaserede kulkort i denne undersøgelse dækkede omkring 100 kvadratkilometer ad gangen, men de kunne ikke nødvendigvis opfange ændringer, der sker på mindre skalaer. Og der var nogle oplysninger om, hvordan skovene lagrede og udsendte kulstof inden for de kort, der ikke nødvendigvis blev taget højde for i forskernes kildevaskeberegninger. Nogle af disse informationsgab bør afhjælpes ved hjælp af kulstofkort med højere opløsning leveret af nyere satellitter, der allerede er i kredsløb, samt kommende missioner som NASA-Indian Space Research Organization's NISAR.

Det er vigtigt at forstå, hvordan regioner rundt om i verden absorberer og udsender kuldioxid, sagde Harris. "Hvis vi ikke får disse mønstre rigtigt, vi mangler muligvis nogle af disse økosystemer, og hvordan de påvirker kulstofkredsløbet. "Men hun opmuntres af den enorme mængde data, der bliver tilgængelige for klimaforskere om, hvordan drivhusgassen bevæger sig mellem atmosfæren og Jordens skove, græsarealer, og andre bevoksede områder.

Saatchi håber, at en mere systematisk og konsekvent tilgang til at holde styr på, hvilke dele af verden der fungerer som kulstofkilder eller dræn, vil muliggøre bedre overvågning på tværs af regioner og lande. "Det kan give lande rundt om i verden mulighed for at bruge dataene som vejledning til opfyldelse af deres nationale forpligtelser til Paris -klimaaftalen."