亚马逊将达到一个临界点时吗?

从玛瑙斯附近的一个监控高出顶在巴西亚马逊雨林树冠层延伸到地平线的无尽海绿色。它看起来像一个富裕和健康的生态系统,但外表是骗人的。这个热带雨林——拥有16000个独立的树种——正在慢慢变干。

在过去的一个世纪里,在森林里的平均温度已经上升了1 - 1.5°C¹。在一些地区,旱季扩大在过去50年里,从4个月到近5²。自2005年以来严重干旱了三次。这就是开着植被的变化。2018年,一项研究报道,树木,最好在潮湿的条件下,如热带豆科植物的属印加是死亡。这些适应干燥的地区,如巴西胡桃树(Bertholletia excelsa)是繁荣的³。

与此同时,亚马逊的大部分地区,世界上最大的雨林,被砍伐和烧毁。树清理已经萎缩大约15%的森林从1970年代的600万多平方公里;在巴西,它包含超过一半的森林,19%以上已经消失了。在2000年代,巴西大幅放缓了赞扬森林的减少,但是利率已经上升为政治动荡和经济衰退的结果。去年,巴西的森林砍伐飙升了约30%,达到近10000公里²十年来最大的损失。去年8月,野火在亚马逊的视频使他成为全球媒体关注的焦点。火灾的数量是最高的在2010年8月以来任何一个极端的干旱(见“森林损失”)。许多科学家把这些激增anti-environmentalist修辞巴西总统,睚珥Bolsonaro。

面对气候变暖、森林砍伐和激烈火灾,科学家们比以往任何时候都更担心亚马逊。一些人警告说,森林将会很快达到一个临界点,它会变成干燥的灌木丛。但其他人说他们缺乏证据做出具体预测热带雨林多长时间可以保持健康。

去年9月,几十个人员组成亚马逊的科学委员会热带雨林的状态报告,并建议需要做些什么来保护它。他们希望有自己的评估准备在联合国气候谈判在格拉斯哥,今年11月,英国。

毫无疑问,这种情况越来越严重。“这是一个非常艰难的时刻对于那些知道,爱和在亚马逊工作,“说爱德华多七巧板,巴西圣保罗大学的考古学家。

转折点的问题

无论本赛季,树树冠上方的温度总是高到足以让研究人员爬出汗的监视塔。空气中充满了水分,维持热带雨林生态系统。

森林在维持自身生命中扮演着主要的角色,通过回收水树生成降雨。水分子在亚马逊可以降雨旅行六次⁴。如果干旱、火灾或砍伐森林破坏太多的树木,减少降雨导致植被较少,所以在一个收缩周期。最终,这可能将亚马逊的大型区域转换成一个生态系统更像一个大草原(尽管与生物多样性少得多)。只有安第斯山脉附近的亚马逊西部仍郁郁葱葱的——,气流被迫在山上,导致水蒸气凝结和秋天下雨。

采取行动来阻止亚马逊燃烧

2018年,卡洛斯•诺大学的气候研究员圣保罗,拉响了警报,称亚马逊可能比科学家想象的更接近一个转折点。他和托马斯•洛夫乔伊一环境费尔法克斯郡乔治梅森大学的研究员,弗吉尼亚,写了一篇社论说⁵如果只有20 - 25%的雨林被砍倒,它将达到一个临界点的东部,南部和中部亚马逊将翻转一个研制出的生态系统。去年12月两人一再警告,称其行动的最后机会⁶。“如果我们看到的树死亡率持续10 - 15年,亚马逊会变成一个大草原南部,“诺自然。

如果发生这种情况,这不仅会影响该地区的数以百万计的人们和动物。这也意味着数十亿吨的二氧化碳会排放到大气中树木死亡和植被燃烧;更少的降雨在南美中部和南部;和改变气候模式更远的地方。

他们的预测是建立在某种程度上,诺说,在2016年模拟¹1970年代的造型如何森林(加速森林砍伐之前)会在2050年在不同的场景。研究者们首先模仿亚马逊地区气候如何影响使用各种对未来气候变化的预测水平的森林砍伐和增加火灾。然后他们模拟原始雨林如何在这些改变气候条件下进化。当他们模仿森林与增加火灾损失20%,超过一半的森林没有存活到2050年。造型不调查森林多快会死在80年的模拟。

并不是每个人都同意20%的数字。保罗白兰度,热带生态学家加州大学欧文表示,它可能需要更多的砍伐森林将达到一个临界点,但最主要的,他说,就是尽量保持远离它。“我们玩一个环境俄罗斯轮盘赌,”他说。

和其他一些研究人员不确定,甚至可以定义关键的森林砍伐的阈值。“陪审团,”彼得·考克斯说,埃克塞特大学的气候研究员,英国是第一个详细研究亚马逊临界点在2000年代。“我不认为目前一个强有力的科学依据定义精确的阈值森林砍伐或全球变暖,”他说。他补充说,这个想法可以给亚马逊是安全的假象低于某一阈值的森林砍伐和注定要失败的。然而,科学家们认为,全球变暖以及更多的森林砍伐热带雨林风险增加。

这个词首次引入时,临界点指突然的变化状态:在亚马逊的案例中,当热带雨林生物群系变得不稳定和地区迅速转变成干灌木丛。但现在一些人使用它更松散,考克斯说,引用的条件似乎会不可避免地导致大规模的和危险的伤害,即使没有突然改变的时刻。

不确定的弹性

问题的一部分是,缺乏数据很难预测气候变化、森林砍伐和火灾相交,和森林将如何反应。一个大的不确定性是气候变暖富含有限公司₂会影响亚马逊。额外的股份有限公司₂可以帮助森林里蓬勃发展,但低水平的地区的土壤中的养分磷可能会限制植物生长,安雅Rammig说,德国慕尼黑技术大学的生态学家。

Rammig多年来和其他人希望测试的影响高有限公司₂浓度在亚马逊通过注入气体从塔一起循环补丁的森林和监控这如何影响生态系统。研究人员进行类似的实验——自由有限公司₂浓缩(脸)——在其他森林,而不是在热带国家。几个脸试验发现,年轻的森林似乎在增加公司增长得更快₂,虽然成熟的桉树没有获得额外的生物量,在澳大利亚的一项研究报道⁷。

2013年,研究人员从泛美开发银行获得125万美元启动亚马逊面临项目。但政治和经济动荡在巴西从2015年开始就意味着这项研究的资金没有更新。研究人员收集的基线测量块树木表现如何,但是还没有建立塔泵有限公司₂。目前,他们正在测量高浓度的公司的影响₂对个人树苗。

“这是小说,但它不会给我们的答案在生态系统规模,我们将得到一个真正的面对实验,”大卫·Lapola说巴西坎皮纳斯大学研究员和亚马逊面对团队的领导人之一。

另一个不确定性是如何火灾模型。大多数火灾在亚马逊是故意的——设置通过农民施肥土壤或为牛牧场主清理采伐森林土地。在湿年,大火不容易传播,但在干旱年,更多的树木死亡和火焰高,白兰度说。一旦森林遭受火灾,补丁变得更加干燥,因此更易燃:“森林变成了瑞士奶酪,满是漏洞。并通过这些漏洞得到更多的风和阳光,”艾丽卡Berenguer说热带生态学家共同牛津大学和兰开斯特大学,英国。

今年1月,白兰度和其他人发表了一篇论文表明温暖,干燥的气候可能烧毁森林面积的两倍在南部巴西亚马逊在未来30年⁸。他们的研究表明,即使没有森林砍伐,气候变化就将不可避免地导致在未来几年烧毁的地区。

研究人员还需要提高他们的理解如何数以百计的亚马逊树种对高温和干旱,奥利弗·菲利普斯说,英国利兹大学的一个热带生态学家。需要广泛的实验室和现场测试,如建立一个系统,模拟干旱通过捕捉水滴之前到达土壤。研究收集了这些数据在亚马逊东部森林地区,但不热,干燥南部亚马逊,菲利普斯说。

但Bolsonaro不是支持科学,可能有助于确定答案关于亚马逊的弹性。在竞选期间,他告诉巴西科学院,他认为有可能促进投资的研究从1.3%到3%的国内生产总值(gdp)即将到来的总统任期的结束。但是他的政府上台以来,科学研究预算,这已经严重萎缩,遭受额外的削减。去年,Bolsonaro了国家空间研究所的主任负责卫星监测在亚马逊。总统有诋毁与谎言研究所报道的森林砍伐率。,巴西科学家担忧可能破坏政府的出版工作。去年,一些科学家们决定不要出现作者8月的研究,讨论了导致火灾,说他们害怕政府报复。

再生需要

亚马逊科学委员会还没有起草报告,但研究人员有良好的建议。当务之急是要停止砍伐森林。另一个是促进新森林退化地区的增长。2016年的一项研究中,分析了成千上万的情节在南美45网站表明,次生森林出现在废弃的农业土地可以吸收大量的碳,速度快到11倍比原始森林⁹。

“亚马逊的恢复潜力很高,特别是在地区最近被清除或燃烧,没有被用于农业生产,”罗宾Chazdon说,热带森林恢复专家阳光海岸大学的吸管,澳大利亚。

在被严重砍伐的地区,情况要复杂得多。2019年的一项研究显示,在1999年和2017年之间再生在亚马逊地区,被砍伐的几次在过去的几十年里发生的缓慢,而导致森林碳和生物多样性低于本地积累少,主要森林¹⁰。

在2015年的巴黎气候协议下,巴西承诺恢复120000公里²在2030年的森林。从长远来看,诺认为,巴西需要重新造林更多——约200000公里²——在亚马逊南部和东部,遭受砍伐最严重的地区。

采用碳税来保护热带雨林

诺和其他人也提出了一个计划将亚马逊商业化产品以可持续的方式。在某些食物有未开发的潜力,他们说——包括巴西坚果和水果如瓜拉那和巴西莓——已经售出,但可能是工业规模生产。计划包括恢复通过低强度退化地区农业系统,如农林复合经营的农民种植粮食作物和树木和灌木。

但是Bolsonaro的政策正朝着不同的方向发展。去年11月,中国政府解除了长达十年的禁止种植甘蔗在亚马逊。和一个法案来规范矿业和石油勘探在原住民的土地很快就会使巴西的国民大会。如果通过了,这可能会威胁到大片的守恒的森林由原住民社区管理。

今年1月,政府宣布设立一个机构叫亚马逊委员会,称这将“协调活动涉及保护,防御和可持续发展在亚马逊”。许多科学家持怀疑态度的。保罗Artaxo,圣保罗大学的大气物理学家说已经创建了委员会就“给人的印象,已经采取了。政府没有回应自然记者的置评请求。

政府将做得更好,Artaxo说,亚马逊的恢复操作基金。支持保护和可持续发展创建于2008年,该基金已收到了来自国际捐助者支付价值近13亿美元,但一项法令Bolsonaro政府去年4月单方面重组其融资机制。其主要资助者,挪威和德国,立即冻结了他们的新支付和指责巴西打破了交易。“政府已经显示到目前为止,它保护亚马逊没有任何兴趣,“Artaxo说。

本月早些时候,超过1000名科学家签署了一份公开信,警告说,“总统的政府睚珥Bolsonaro解散该国的社会环境政策”¹¹。说:“这是一个紧急情况Adriane丘韦Muelbert,伯明翰大学的生态学家,英国,和信的签署国之一。“我们可以解决这个问题,但现在我们需要采取行动。”