Các khu rừng chiếm 25 đến 30 phần trăm lượng khí thải carbon dioxide do con người tạo ra, một loại khí nhà kính mạnh, và do đó được coi là đóng vai trò quan trọng trong việc giảm tốc độ và cường độ của biến đổi khí hậu.

Tuy nhiên, một nghiên cứu mới kết hợp các dự báo mô hình khí hậu trong tương lai; hồ sơ vòng cây lịch sử trên toàn bộ lục địa Bắc Mỹ; và làm thế nào tốc độ tăng trưởng của cây có thể đáp ứng với nồng độ carbon dioxide trong khí quyển cao hơn cho thấy hiệu quả giảm thiểu của rừng có thể sẽ nhỏ hơn nhiều trong tương lai so với đề xuất trước đây.

Được công bố trên tạp chí Thư sinh thái, nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên cho thấy tác động có thể của khí hậu thay đổi đến tốc độ tăng trưởng của cây trên toàn bộ Bắc Mỹ, nói cách khác, sự tăng trưởng của chúng thay đổi theo thời gian và ứng phó với điều kiện môi trường thay đổi như thế nào.

Kết quả: bản đồ dự báo chi tiết cho toàn bộ lục địa Bắc Mỹ cho thấy sự phát triển của rừng sẽ bị ảnh hưởng như thế nào bởi biến đổi khí hậu.

Các nhà nghiên cứu đã kết hợp các dự báo khí hậu cho Bắc Mỹ do Hội đồng quốc tế về biến đổi khí hậu phát triển với các hồ sơ vòng cây lịch sử dựa trên các mẫu bao gồm giai đoạn 1900 đến 1950 tại các địa điểm lấy mẫu 1,457 trên khắp lục địa.

Rừng sẽ phản ứng thế nào?

Sau đó, chúng tôi đã xem xét sự phát triển của những cây đó đã thay đổi theo lịch sử như thế nào trong các vùng khí hậu trong quá khứ và sử dụng nó để dự đoán chúng sẽ phát triển như thế nào trong tương lai trên khắp lục địa từ Mexico đến Alaska. liên kết trong khoa sinh thái và sinh học tiến hóa tại Đại học Arizona.

Nghiên cứu này là chưa từng có và mới lạ trong việc sử dụng dữ liệu sinh học lớn, đồng tác giả Brian Enquist, giáo sư khoa sinh thái học và tiến hóa và là thành viên của Trung tâm nghiên cứu môi trường Aspen ở Aspen, Colorado. Phần mềm Chúng tôi sử dụng một mạng lưới quan sát hơn nửa triệu cây tròn trên khắp Bắc Mỹ. Các vòng cây cung cấp một kỷ lục về cách cây phát triển ở các vùng khí hậu khác nhau phản ứng với sự thay đổi của nhiệt độ và lượng mưa.

Các phát hiện đặt ra câu hỏi về các kết luận trước đây về cách các khu rừng sẽ phản ứng với nhiệt độ trung bình ấm hơn, tăng lượng khí thải nhà kính và lượng mưa thay đổi.

Nhóm nghiên cứu đã giật mình khi không tìm thấy bằng chứng nào cho quá trình hấp thụ khí nhà kính được gọi là hiệu ứng phủ xanh boreal trong mô phỏng của họ. Việc phủ xanh Boreal đề cập đến giả định rằng cây cối ở vĩ độ cao, nơi nhiệt độ lạnh hơn hạn chế sự phát triển, sẽ được hưởng lợi từ nhiệt độ ấm hơn và nồng độ carbon dioxide trong khí quyển cao hơn và do đó, xanh lá cây dưới tác động của biến đổi khí hậu. Đổi lại, những khu rừng phương bắc thịnh vượng này sẽ có thể loại bỏ nhiều carbon dioxide hơn từ khí quyển, do đó, ý tưởng này sẽ làm thay đổi khí hậu.

Cho đến bây giờ, không có cách nào tốt để xem xét cây cối ứng phó với biến đổi khí hậu như thế nào trong điều kiện khí hậu mới lạ, theo tác giả cao cấp Margaret Evans, trợ lý nghiên cứu trong Phòng thí nghiệm nghiên cứu về vòng cây (LTRR) và hệ sinh thái và khoa sinh học tiến hóa. Nghiên cứu của chúng tôi cung cấp quan điểm đó. Chúng tôi thấy rằng khi cây bị đẩy dưới tác động của biến đổi khí hậu, phản ứng của chúng thay đổi.

Valerie Trouet, phó giáo sư tại LTRR cho biết, nhiều nghiên cứu về mô hình khí hậu trước đây được tính vào các khu rừng phương bắc để cứu chúng ta khỏi thảm họa khí hậu bằng cách bù đắp lượng khí thải của chúng ta, nhưng chúng ta không thấy bất kỳ sự phủ xanh nào trong kết quả của chúng ta. Thay vào đó, chúng ta thấy màu nâu. Ảnh hưởng tích cực mà nhiệt độ ấm hơn được cho là có ở các khu rừng nguyên sinh, chúng ta không thấy điều đó cả.

Những thay đổi mạnh mẽ nhất về tốc độ tăng trưởng rừng dự kiến ​​đã được tìm thấy ở phía tây lục địa Bắc Mỹ, với tốc độ tăng trưởng chậm hơn tới 75 phần trăm cho các cây ở phía tây nam Hoa Kỳ, dọc theo Rockies, qua vùng nội địa Canada và Alaska. Sự gia tăng tăng trưởng chỉ được nhìn thấy dọc theo một số khu vực ven biển, chủ yếu ở Tây Bắc Thái Bình Dương, Đông Bắc Quebec và các tỉnh hàng hải, và panhandle Florida.

Một số dự đoán phát sinh từ các mô phỏng đã xảy ra.

Vòng phản hồi bất lợi

Ví dụ, ở Alaska, nơi cây được dự kiến ​​sẽ phản ứng tích cực với nhiệt độ ấm lên dưới hiệu ứng phủ xanh, chúng ta thấy rằng cây hiện đang phản ứng tiêu cực thay vào đó, Thay Evans nói. Cây rừng ở vĩ độ rất cao bị giới hạn bởi nhiệt độ lạnh, vì vậy, trong những năm ấm hơn, chúng phát triển nhiều hơn, nhưng có một điểm bùng phát, và một khi chúng đi qua đó, khí hậu ấm hơn sẽ trở thành một điều xấu thay vì điều tốt.

Khí hậu ấm lên đã nhanh chóng đẩy nhiều khu rừng về phía điểm bùng phát, có thể đạt được sớm nhất là 2050, nghiên cứu cảnh báo. Ngoài việc nhanh chóng tiếp xúc với nhiệt độ mà họ chưa từng trải qua trong cuộc đời và không được chuẩn bị tiến hóa, bị cản trở trong quá trình phát triển của chúng khiến cây cối càng dễ bị căng thẳng hơn.

Có một vòng lặp phản hồi quan trọng và có khả năng gây bất lợi đang diễn ra ở đây, chanh Charney nói. Khi tốc độ tăng trưởng của cây chậm lại để đối phó với các tác nhân gây ô nhiễm môi trường như lạnh hoặc hạn hán, chúng có thể tồn tại trong một vài năm, nhưng theo thời gian chúng làm cạn kiệt tài nguyên của chúng và dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố gây căng thẳng hơn, như thiệt hại do hỏa hoạn hoặc một đợt hạn hán lớn hoặc côn trùng bùng phát. Do đó, năm này qua năm khác tăng trưởng chậm có nghĩa là rừng trở nên kém bền hơn.

Kết quả là, một khu rừng có thể đi từ một tài sản khí hậu đến một nhà sản xuất carbon rất nhanh.

Đây giống như một bộ điều nhiệt bị hỏng. Rừng lâm nghiệp hoạt động như một bể chứa carbon bằng cách lấy carbon dioxide ra khỏi khí quyển, nhưng khí hậu càng ấm lên, cây càng phát triển chậm, càng ít carbon hút, khí hậu càng thay đổi nhanh hơn.

Kết quả cũng nhấn mạnh tầm quan trọng tiềm năng của các chiến lược quản lý rừng thích nghi tại địa phương để giúp giảm thiểu sự suy giảm tăng trưởng rừng được dự đoán bởi các phân tích của chúng tôi, ông Char Charney nói.

Các hàm ý có khả năng có thể áp dụng trên toàn thế giới. Mặc dù các mô hình của họ không bao gồm dữ liệu từ bên ngoài lục địa Bắc Mỹ, nhưng dường như rất có thể các kết luận rút ra trong nghiên cứu này cũng được áp dụng trong khu rừng Á-Âu. Vùng rừng nhiệt đới ở Âu Á rộng lớn hơn và thậm chí còn quan trọng hơn rừng ở lục địa Bắc Mỹ.

Các nhà nghiên cứu từ Viện nghiên cứu liên bang Thụy Sĩ, Viện hàn lâm khoa học Ba Lan Đại học bangontontana, Bryn Mawr College và Viện nghiên cứu liên bang Thụy Sĩ là đồng tác giả của nghiên cứu. Trung tâm Nghiên cứu Môi trường Aspen và Trường Đại học Khoa học UA đã tài trợ.

nguồn: Đại học Arizona

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon