sự sụp đổ môi trường 3 25 
Shutterstock

Từ rừng nhiệt đới đến savan, các hệ sinh thái trên đất liền hấp thụ gần như 30% lượng khí carbon dioxide mà hoạt động của con người thải vào khí quyển. Những hệ sinh thái này rất quan trọng để ngăn chặn hành tinh nóng lên vượt quá 1.5? thế kỷ này – nhưng biến đổi khí hậu có thể làm suy yếu khả năng bù đắp lượng khí thải toàn cầu của họ.

Đây là một vấn đề then chốt mà OzFlux, một mạng lưới nghiên cứu từ Úc và Aotearoa New Zealand, đã điều tra trong 20 năm qua. Trong thời gian này, chúng tôi đã xác định hệ sinh thái nào hấp thụ nhiều carbon nhất và đang tìm hiểu cách chúng ứng phó với các hiện tượng thời tiết và khí hậu khắc nghiệt như hạn hán, lũ lụt và cháy rừng.

Những nơi hấp thụ carbon dioxide lớn nhất trong khí quyển ở Úc là các savan và rừng ôn đới. Nhưng khi tác động của biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng, các hệ sinh thái như những hệ sinh thái này có nguy cơ đạt đến điểm giới hạn của sụp đổ.

Mới nhất của chúng tôi bài nghiên cứu, chúng ta cùng nhìn lại hai thập kỷ phát hiện của OzFlux. Cho đến nay, các hệ sinh thái mà chúng tôi nghiên cứu đang cho thấy khả năng phục hồi bằng cách nhanh chóng quay trở lại thành bể chứa carbon sau một đợt xáo trộn. Điều này có thể được nhìn thấy, chẳng hạn, trong những chiếc lá mọc trở lại trên cây ngay sau khi cháy rừng.

Nhưng khả năng phục hồi này sẽ duy trì được bao lâu? Khi áp lực biến đổi khí hậu gia tăng, bằng chứng cho thấy các bể chứa carbon có thể mất khả năng phục hồi sau các thảm họa liên quan đến khí hậu. Điều này cho thấy những lỗ hổng quan trọng trong kiến ​​thức của chúng ta.


đồ họa đăng ký nội tâm


Các hệ sinh thái của Úc hấp thụ 150 triệu tấn carbon mỗi năm

Từ năm 2011 đến năm 2020, các hệ sinh thái trên đất liền được tách biệt 11.2 tỷ tấn (29%) lượng COXNUMX toàn cầu? khí thải. Đặt điều này vào viễn cảnh, đó là gần giống so với số lượng mà Trung Quốc đã thải ra vào năm 2021.

OzFlux đã cho phép đánh giá toàn diện đầu tiên về Ngân sách carbon của Úc từ năm 1990 đến năm 2011. Điều này cho thấy hệ sinh thái trên đất liền của Úc tích lũy khoảng 150 triệu tấn CO? trung bình mỗi năm – giúp bù đắp lượng khí thải nhiên liệu hóa thạch quốc gia khoảng XNUMX/XNUMX.

Ví dụ, mỗi ha rừng ôn đới của Úc hấp thụ 3.9 tấn carbon trong một năm, theo dữ liệu OzFlux. Tương tự như vậy, mỗi ha xavan của Úc hấp thụ 3.4 tấn carbon. Diện tích này lớn hơn khoảng 100 lần so với một ha đất rừng Địa Trung Hải hoặc đất cây bụi.

pchart khí hậu 

 Nhưng điều quan trọng cần lưu ý là lượng carbon các hệ sinh thái Úc có thể cô lập dao động rất lớn từ năm này sang năm khác. Ví dụ, điều này là do sự biến đổi khí hậu tự nhiên (chẳng hạn như trong các năm La Niña hoặc El Niño), và các xáo trộn (chẳng hạn như cháy và thay đổi sử dụng đất).

Trong mọi trường hợp, rõ ràng những hệ sinh thái này sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc Úc đạt mục tiêu không phát thải ròng vào năm 2050. Nhưng chúng sẽ tiếp tục phát huy hiệu quả như thế nào khi khí hậu thay đổi?

Biến đổi khí hậu làm suy yếu các bể chứa carbon này như thế nào

Biến đổi khí hậu khắc nghiệt - mưa lũ, hạn hánđợt nóng - cùng với cháy rừng và dọn sạch đất, có thể làm suy yếu các bể chứa carbon này.

Trong khi nhiều hệ sinh thái của Úc cho thấy khả năng phục hồi đối với những căng thẳng này, chúng tôi nhận thấy thời gian phục hồi của chúng có thể bị rút ngắn do các sự kiện cực đoan và thường xuyên hơn, có khả năng ảnh hưởng đến đóng góp lâu dài của chúng trong việc bù đắp lượng khí thải.

Lấy cháy rừng làm ví dụ. Khi đốt rừng, carbon tích trữ trong thực vật được thải ngược trở lại bầu khí quyển dưới dạng khói - do đó hệ sinh thái trở thành nguồn carbon. Tương tự như vậy, trong điều kiện hạn hán hoặc sóng nóng, nước có sẵn cho rễ cây trở nên cạn kiệt và hạn chế quá trình quang hợp, điều này có thể khiến ngân sách carbon của rừng trở thành một nguồn carbon.

Nếu hạn hán hoặc đợt nắng nóng diễn ra trong một thời gian dài, hoặc cháy rừng bùng phát trở lại trước khi rừng phục hồi, thì khả năng lấy lại trạng thái chìm các-bon của nó có nguy cơ bị ảnh hưởng.

Học cách các bể chứa carbon có thể thay đổi ở Úc và New Zealand có thể có tác động toàn cầu. Cả hai quốc gia đều là nơi có nhiều loại khí hậu - từ vùng nhiệt đới ẩm ướt, khí hậu Địa Trung Hải ở tây nam Australia, đến khí hậu ôn đới ở đông nam.

Các hệ sinh thái độc đáo của chúng ta đã phát triển để phù hợp với những vùng khí hậu đa dạng này, vốn không được đại diện nhiều trong mạng lưới toàn cầu.

Điều này có nghĩa là các đài quan sát hệ sinh thái dài hạn - OzFlux, cùng với Mạng lưới nghiên cứu hệ sinh thái trên cạn - cung cấp một phòng thí nghiệm tự nhiên quan trọng để tìm hiểu các hệ sinh thái trong thời đại thay đổi khí hậu đang gia tăng nhanh chóng.

Trong hơn 20 năm thành lập, OzFlux đã có những đóng góp quan trọng vào sự hiểu biết quốc tế về biến đổi khí hậu. Một số phát hiện chính của nó bao gồm:

  • sự kiện La Niña năm 2011 đã dẫn đến một phủ xanh nội địa Úc, với các hệ sinh thái phát triển mạnh mẽ nhờ lượng nước sẵn có ngày càng tăng

  • đợt nóng có thể phủ nhận sức mạnh hấp thụ carbon của hệ sinh thái của chúng ta, và thậm chí dẫn đến phát thải carbon từ thực vật

  • giải phóng mặt bằngthoát nước than bùn các hệ thống làm tăng phát thải khí nhà kính của Úc và New Zealand

Các câu hỏi quan trọng vẫn còn

Các kế hoạch ở Úc và New Zealand để đạt mức phát thải ròng bằng 2050 vào năm XNUMX phụ thuộc rất nhiều vào khả năng liên tục của các hệ sinh thái trong việc cô lập khí thải từ các ngành công nghiệp, nông nghiệp, giao thông và điện.

Trong khi một số đổi mới về quản lý và công nghệ đang được tiến hành để giải quyết vấn đề này, chẳng hạn như ngành nông nghiệp, chúng tôi cần các phép đo dài hạn về chu trình carbon để thực sự hiểu giới hạn của hệ sinh thái và họ nguy cơ sụp đổ.

Thật vậy, chúng ta đã ở trong lãnh thổ chưa được khám phá dưới tác động của biến đổi khí hậu. Thời tiết khắc nghiệt từ đợt nóng nên lượng mưa lớn ngày càng thường xuyên và dữ dội hơn. Và đồng? mức độ là nhiều hơn Cao hơn 50% so với 200 năm trước.

Vì vậy, trong khi các hệ sinh thái của chúng tôi vẫn là một phần chìm trong năm 20 vừa qua, điều đáng hỏi:

  • liệu họ có tiếp tục thực hiện những công việc nặng nhọc cần thiết để giữ cho cả hai quốc gia đi đúng hướng để đạt được các mục tiêu về khí hậu của họ không?

  • làm cách nào để chúng ta bảo vệ, khôi phục và duy trì các hệ sinh thái quan trọng nhất, nhưng dễ bị tổn thương nhất, chẳng hạn như “carbon xanh ven biển”(Bao gồm cỏ biển và rừng ngập mặn)? Đây là những giải pháp quan trọng đối với các giải pháp dựa vào thiên nhiên đối với biến đổi khí hậu

  • làm cách nào để chúng tôi giám sát và xác minh các kế hoạch tính toán các-bon quốc gia, chẳng hạn như của Úc Quỹ giảm phát thải?

Các câu hỏi quan trọng vẫn còn đó là hệ sinh thái của Úc và New Zealand có thể tiếp tục lưu trữ CO tốt đến mức nào?.Conversation

Giới thiệu về tác giả

caitlin moore, Nhà nghiên cứu, Đại học Tây Úc; David Campbell, Phó giáo sư, Đại học Waikato; Helen Cleigh, Giáo sư danh dự, Đại học Quốc gia Úc (ANU); Jamie thông minh, Thành viên nghiên cứu của Snr về khoa học môi trường, Đại học James Cook; Jason Beringer, Giáo sư, Đại học Tây Úc; Lindsay Hutley, Giáo sư Khoa học Môi trường, Đại học Charles Darwinđánh dấu cấp, Giám đốc Giao tiếp và Gắn kết Khoa học; Điều phối viên chương trình, Đại học Queensland

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

phá vỡ

Sách liên quan:

Tương lai chúng ta chọn: Sống sót qua Khủng hoảng Khí hậu

của Christiana Figueres và Tom Rivett-Carnac

Các tác giả, những người đóng vai trò quan trọng trong Thỏa thuận Paris về biến đổi khí hậu, đưa ra những hiểu biết sâu sắc và chiến lược để giải quyết khủng hoảng khí hậu, bao gồm cả hành động cá nhân và tập thể.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Trái đất không thể ở được: Sự sống sau khi ấm lên

của David Wallace-Wells

Cuốn sách này khám phá những hậu quả tiềm tàng của biến đổi khí hậu không được kiểm soát, bao gồm sự tuyệt chủng hàng loạt, khan hiếm thực phẩm và nước, và bất ổn chính trị.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Bộ cho tương lai: Tiểu thuyết

bởi Kim Stanley Robinson

Cuốn tiểu thuyết này tưởng tượng về một thế giới trong tương lai gần đang vật lộn với những tác động của biến đổi khí hậu và đưa ra một tầm nhìn về cách xã hội có thể chuyển đổi để giải quyết khủng hoảng.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Dưới bầu trời trắng: Bản chất của tương lai

của Elizabeth Kolbert

Tác giả khám phá tác động của con người đối với thế giới tự nhiên, bao gồm biến đổi khí hậu và tiềm năng của các giải pháp công nghệ để giải quyết các thách thức môi trường.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng

Giải ngân: Kế hoạch toàn diện nhất từng được đề xuất để đảo ngược sự nóng lên toàn cầu

Paul Hawken biên tập

Cuốn sách này trình bày một kế hoạch toàn diện để giải quyết biến đổi khí hậu, bao gồm các giải pháp từ nhiều lĩnh vực như năng lượng, nông nghiệp và giao thông vận tải.

Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng