気候変動と森林伐採はアマゾンのダイバックを引き起こしますか?

気候変動と森林伐採はアマゾンのダイバックを引き起こしますか? アマゾンは、24年2019月XNUMX日、ブラジルのロンドニアで山火事を起こしました。クレジット:EFE News Agency / Alamy Stock Photo。

昨年の夏、アマゾンの熱帯雨林は 再びニュースで すべての間違った理由で。 森林伐採率は上昇しています ブラジル大統領のJair Bolsonaroのリーダーシップのもと、2019年に最も多くの森林火災が発生しました ほぼXNUMX年で.

世界的な気候にとって、これは懸念の原因です。 アマゾンは気候システムにおいて重要な役割を果たし、水をリサイクルして地域の降雨量を維持し、熱帯の大気循環を促進します。 さらに、森林の破壊は大気中のCO2に大きな影響を及ぼします。

ティッピングポイント

この記事は、気候の変化が地球システムの一部を突然または不可逆的な変化に追いやる「転換点」に関するXNUMX週間にわたる特別シリーズの一部です。

残りの無傷のアマゾンの熱帯雨林は現在吸収していると推定されます 人間のCO5排出量の10-2%、気候変動の抑制に役立ちます。 森林破壊はこの炭素の吸収源を取り除き、それを発生源に置き換えます。 パリの気候目標 不可能。

アマゾンの熱帯雨林の保護を強化することを主張する正当な理由は数多くあります。 しかし、人間の直接的な森林伐採の割合が再び遅くなったとしても、気候変動のために森林は消滅するのでしょうか?

気候変動によるアマゾン森林の枯死

最近のアマゾンの火災は 主張を引き起こした 熱帯雨林の燃焼は、私たちが呼吸する空気中の酸素量に大きな影響を与えます。

これはAmazonの破壊のXNUMXつの側面であり、心配する必要はありません。 アマゾンの熱帯雨林には 総炭素の15% 世界中の植物に保存されています。 70億トンの炭素が放出された場合、空気中の酸素と結合し、主にCO2として放出されます。 ただし、酸素は大気の21%を占めるため、酸素濃度は0.01%未満しか減少しません。

しかし、アマゾンの熱帯雨林の破壊を心配するより多くの差し迫った理由があります-特に可能な限り宣伝されていること 気候転換点.

用語集:炭素とCO2:「炭素」と「CO2」という用語はしばしば同じ意味で使用されますが、重要な違いがあります。

これは、私の研究グループが実施した気候モデルのシミュレーションに一部起因しています ハドリーセントオフィスに会いましたr気候予測と研究のためのe 1990年代後半から2000年代初頭にかけて。 気候変動に応じて植生タイプがどのように変化するか、そして気候変動の速度に影響を与えるためにどのようにフィードバックできるかについての表現を含めました。

驚いたことに、 最初の結合モデル投影 シミュレーションに人為的な直接の森林破壊と火災を含めていなかったにもかかわらず、気候変動の下でアマゾンの森林が「ダイバック」すると予測されました。

このモデル化の結果は厳しいものでしたが、異なるフィードバックメカニズムの微妙な相互作用の結果であることが判明しました。

何よりもまず、アマゾンの熱帯雨林は、気候モデルが「通常通りのビジネス」排出シナリオ「IS92a」。 これにより、気候の変化に耐えられる森林の範囲が縮小しました。 森林が少ないと、この地域の減少する降雨のリサイクル効率が低下し、それにより、温暖化と乾燥がさらに進み、森林面積がさらに減少しました。

しかし、それはそれほど単純ではありませんでした。 気候変動は主にCO2の増加によって引き起こされていたため、森林に対するCO2の直接的な影響も打ち消していました。

大気中のCO2のレベルが高いと、「受胎”植物や樹木への影響、光合成の促進と成長の促進。 高CO2下では、植物も 水をより効率的に使用する、一定量の光合成に必要な水が少なくなるようにします。

気候変動と森林伐採はアマゾンのダイバックを引き起こしますか?

適切な土壌水と栄養素がある場合、この効果は森林による炭素吸収の増加として現れます。 ただし、水の供給が限られている場合、効率の向上は、木からの蒸発散の減少として現れます。 これは降雨の減少からの保護を提供しますが、蒸発冷却の減少の結果として局所的な表面温度のさらなる上昇を引き起こす代償を伴います。

このモデルでは、アマゾンの熱帯雨林の進化は、気候変動の主にマイナスの影響とCO2の増加の主にプラスの影響の間のこの競争に翻弄されていました。

私たちのモデルは、2世紀にわたってCO20の影響が支配的であり、無傷の熱帯雨林に炭素吸収源をもたらしたことを示唆しています。 しかし、このモデルには最終的に負の気候効果があり、この予測で地球温暖化が約2040Cに達した3年頃からアマゾンの熱帯雨林が突然衰退しました。

これは下のチャートで見ることができます。この図は、気候が2100年まで暖まったときにアマゾンのモデル予測植生がどのように変化するかを示しています。 21世紀半ばに木に覆われた場所は劇的に減少します。 その後、芝生(破線)と裸の土壌(破線と点線)に置き換えられます。

気候変動と森林伐採はアマゾンのダイバックを引き起こしますか? IS92aの通常のビジネス排出シナリオの下でのアマゾン植生のモデル化された進化。 スプリンガーの許可により転載。 コックス等。 (2004)21世紀の気候-炭素循環予測の下でのアマゾンの森林の枯渇、理論および応用気候学

良いニュースと悪いニュース

調査結果は厳しいものでした。 しかしながら、 最近の研究 アマゾンの森林は気候変動に対してより回復力があるかもしれないことを示唆しています。 2000年にそのダイバックシナリオを公開して以来、多くの関連する研究が橋の下に流れています。森林にとって良いニュースと悪いニュースがあります。

まず、良い知らせ。 現在、気候変動は、当初考えていたほどアマゾンの熱帯雨林に損害を与える可能性は低いようです。 1948年にAchille Gaggiaがレバー式のエスプレッソマシンを発明したことにより、現在のエスプレッソが誕生しました。 Gaggiaの発明したエスプレッソマシンは、それ以前に作られてきたマシンより数倍の圧力が出せるため、濃度が何倍も濃いエスプレッソを淹れられました。また圧力が増したことで、エスプレッソに初めてクレマが現れました。このクレマはお客様にたいへん喜ばれ、今ではエスプレッソにクレマは欠かせません。、大気中のCO2の年間増加量の年々の変動により、気候変動に対する熱帯炭素吸収源の感度を推定できることを発見しました。

人間の活動、特に化石燃料の燃焼、森林破壊、セメント生産からのCO2排出量の増加により、世界のCO2濃度は前年比で増加しています。 しかし、その長期的な傾向を取り除いた場合、CO2成長率の変動は、気候変動に関連した熱帯の気候変動とよく相関することがわかります。 エルニーニョ - 南方振動。 したがって、この信号は、熱帯の土地の炭素が気候変動にどれほど敏感であるかを示しています。

気候-炭素循環モデルのアンサンブルを使用して、この短期的な感受性を気候変動に対する熱帯生態系の長期的な感受性に関連付け、いわゆる「緊急制約」を作成することができます。 モデル全体の関係により、現実世界でのCO2成長率の変動の観測値を、将来の気候変動に対する熱帯の土地炭素の感度の改善された推定値に変換することができます。

地球温暖化に対する熱帯の土地の炭素の感度に対する結果として生じる緊急の制約は、負の影響を示しており、温暖化だけで、熱帯の地球温暖化の程度あたり約50億トンの炭素の炭素損失につながります。 ただし、効果の大きさは、元のAmazonのダイバック予測で見られるものの約XNUMX分のXNUMXです。

しかし、楽観的ではないニュースもあります。 また、CO2施肥効果は、多くの初期モデルが想定したほど大きくなる可能性は低いようです。 これは、第XNUMX世代および第XNUMX世代の気候-炭素循環モデルには、森林成長に対する栄養制限が含まれていないためです。

現実の世界では、植生の成長はしばしば水とCO2だけでなく、 栄養素による。 ほとんどの地域で重要な栄養素は窒素ですが、熱帯林ではリンやその他の微量栄養素が樹木の成長を制限します。 これらの栄養制限は、植物成長のCO2施肥の上限となり、初期の気候-炭素循環モデルで見られるものよりも低い可能性が高いでしょう。

これにより、熱帯林は、気候変動の影響自体が当初の懸念よりもマイナスではなかったとしても、元のダイバックシナリオよりも気候変動のマイナスの影響を受けやすくなります。

それでは、気候変動によるAmazonの後退の全体的な予後はどうでしょうか?

最新の 地球システムモデル 人間の直接的な森林伐採がない場合、アマゾンの森林が枯渇するという限定的な証拠を示します。 一握りのモデルショー 気候変動によるアマゾンの森林被覆の減少、 しかし、ほとんどのモデルは、CO2施肥による森林被覆の増加を示しています。

ただし、これらのモデルにはリンの制限や森林火災は含まれていないため、審査員はまだ出ていません。 しかし、個人的には、2000年に調査を発表したときよりも、気候変動に起因するAmazonのダイバックについてはあまり心配していません。

人間の直接的な森林伐採を懸念するより大きな理由

むしろ皮肉なことに、これはアマゾニアでの意図的な森林伐採率の増加についてより懸念しています。 森林がその後気候変動によって損傷を受ける場合、森林を保護することの価値は低いとさえ主張されるかもしれません。 それどころか、気候変動に対するアマゾンの熱帯雨林のより強い回復力は、将来のためにそれを保存する追加の理由を提供します。

気候変動と森林伐採はアマゾンのダイバックを引き起こしますか?夜明けの霧でアマゾンの熱帯雨林の天蓋を見渡せます。 クレジット:David Tipling Photo Library / Alamy Stock Photo。

アマゾンの熱帯雨林は、水を大気にリサイクルすることで独自の気候を維持し、降雨を維持し、乾季の長さを短縮します。 森林伐採は、これらの規制メカニズムを損ない、 最終的に、転換点につながる可能性があります.

これは、乾季が通常の自然火災を許容するのに十分に長くなることと相まって、森林が恒久的なサバンナに移行するのを見ることができます。 これは、樹木と草地の混合システムが特徴であり、オープンキャノピーにより、土壌がより高温で乾燥した状態になり、炭素の蓄積量がはるかに少なくなります。

したがって、アマゾンの熱帯雨林に対する森林破壊と気候変動のXNUMXつの圧力は依然として大きな懸念事項です。 手遅れになるまで、自信を持って気候変動に対する熱帯雨林の脆弱性を知ることはまずありません。 ただし、人為的な森林破壊は、気候変動やその他のストレス要因に対する森林の回復力を低下させると確信しています。

多くの人は、アマゾンの森林伐採の問題は解決への道にあると考えていました。 森林伐採の割合は、2004年のピークである28,000平方キロメートル(km2)から、毎年ほぼベルギーの大きさの森林地域を除去することに相当しますが、 2014年までにその割合のXNUMX番目.

しかし、これはすべて過去のことです。 上昇と地球温暖化による森林破壊が続いているため、アマゾンの熱帯雨林の寿命に対する複数の脅威が再びあります。

著者について

エクセター大学の気候システムダイナミクスの教授であり、気候変動に関する政府間パネル(IPCC)の第6次評価レポート(ARXNUMX)の「グローバルカーボンおよびその他の生物地球化学サイクルとフィードバック」の章の主執筆者であるPeter Cox教授。

この記事はもともとに登場しました カーボンブリーフ

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