热带森林砍伐影响全球降雨

亚马逊将水分带到巴西的其他地区甚至其他大陆

亚马逊的雨

亚马逊州一片森林上空的雨云。图片:罗杰里奥·阿西斯

如果亚马逊的 60% 来自巴西,40% 来自其他八个国家,那么世界为什么要关注地球上最大热带雨林的命运?它不会是为了生产氧气,这个神话总是在火势增强和该地区森林砍伐率上升时重新浮出水面,就像今年发生的那样,将所谓的“世界之肺”置于危险之中。白天,植物进行光合作用并将太阳能转化为化学物质,基本上是对其生存至关重要的碳水化合物(糖)。

在这个过程中,它们吸收水蒸气和二氧化碳(CO2),这是最重要的温室气体,并释放出氧气。但是到了晚上,当它们不进行光合作用而只呼吸时,它们会消耗氧气并呼出二氧化碳。毕竟,在一天结束时,消耗和释放的氧气量之间存在技术联系。事实上,地球上所有植被的光合作用释放出的氧气量实际上不会改变这种气体的大气浓度。

除了拥有地球上约 15% 的生物多样性(这本身就是一个足以保护它的理由)之外,亚马逊在区域、大陆甚至全球层面的大气化学中发挥着几个基本作用。圣保罗大学物理研究所的物理学家 Paulo Artaxo 评论道:“森林不仅是北部地区,而且是该国中南部地区和拉普拉塔盆地的重要水蒸气来源。” IF-USP)。 “它可以有效地调节不同尺度的气候,包括远程调节。”

如果我用一个比喻,亚马逊将是地球的空调,在它自己和全球其他地方传播新鲜和湿度——换句话说,就是雨水。将亚马逊和其他热带雨林称为英语并不是一种表达力 雨林,字面意思是雨林。在地球的这些地区,由于几乎连续不断地下雨,每年下雨量在 2000 到 4500 毫米 (mm) 之间,因此植被茂密茂盛。

到达巨大亚马逊盆地的水分是由从热带大西洋吹向大陆的风带来的。这种水蒸气在森林中产生雨水。起初,植被和土壤吸收水分。一秒钟后,称为蒸发蒸腾的现象发生了:部分雨水从土壤中蒸发,植物蒸腾。这些行动将大部分初始水分返回到大气中,从而在森林中产生更多降雨。这种相互作用产生了一个非常有效的常年水再利用循环。

因此,研究人员说亚马逊处理了部分雨水。但并非所有这些水蒸气都停留在森林上空。当返回大气层时,部分水分会产生气流,将雨水输送到大陆的中南部。这些就是著名的飞河。这些空中河流每天输送约 200 亿吨水,比世界上最大的水量亚马逊河每天排放到大西洋中的水量多 30 亿吨。

热带森林的森林砍伐和可能的破碎化可能会影响其向巴西中部和该大陆南部输送水汽的能力。 “亚马逊是一个主要是平坦和连续的地区,在气候模型中,我们将其视为一个块,一个实体”,国家监测和灾害中心研究与开发部门负责人气候学家 José Marengo 解释说Alerts Naturals (Cemaden),科学、技术、创新和通信部 (MCTIC) 的机构。

“其植被覆盖的显着变化改变了大气环流系统,并可能对遥远地区的降雨情况产生影响。它们可能会引发极端事件,例如几天后总降雨量或其浓度下降。”在北部地区之外,东南部、拉普拉塔盆地和中西部地区更明显地感受到亚马逊河的加湿作用,这些地区的农业活动受益于森林微风带来的温度降低。

今年 8 月 19 日,圣保罗人民获得了远距离联系的样本,这些联系将亚马逊大气与圣保罗市的气候联系起来。下午 3 点左右,午后,一场冬季风暴使大都市的天空变得黑暗。白天转黑夜引起了人们的注意,但这并不是一个罕见的现象。不寻常的是暴风雨中的黑雨。 USP 化学研究所进行的分析发现,雨水中的有机化合物滞留物属于多环芳烃 (PAH) 类,只有在燃烧树木等生物质时才会形成。

由于圣保罗黑雨的日期恰逢北部地区和邻国的火灾高峰期,因此该保留一定是由导致亚马逊成为当月世界头版新闻的森林火灾造成的.火灾产生的烟雾被运送到首都圣保罗,在那里与雨云汇合。

近年来,一些研究试图衡量大型热带森林面积的消失或急剧减少对地球不同地区气候的影响及其对农业的影响。 2015 年发表在科学杂志《自然气候变化》上的一篇文章汇编和分析了来自 20 多篇气候模型研究和科学文章的数据,这些研究涉及三大热带森林中全部或部分森林砍伐的影响:亚马逊,其中最大的,中非、刚果盆地和东南亚。

前两个形成连续的植被块,但亚马逊比非洲森林大 70%,潮湿,非洲森林今年也遭受了重大火灾。东南亚的大部分森林分布在该地区的岛屿上,例如印度尼西亚和马来西亚。亚马逊河比该地区的森林大 2.5 倍。

森林对降雨的影响

信息图和插图:Alexandre Affonso/Revista Fapesp

除了刺激局部的干旱和温度峰值外,完全砍伐热带森林会使地球气候再变暖 0.7°C,接近自工业革命以来温室效应增加所导致的当前全球变暖水平。然而,完全砍伐森林的最大影响将是降雨情况。 “热带森林砍伐将对气候和农民造成双重打击,”该研究的主要作者、美国弗吉尼亚大学环境科学教授黛博拉·劳伦斯在该研究的宣传材料中说。

“砍伐森林会改变湿度和气流,导致同样危险且会立即发生的变化。影响将超出热带地区。英国和夏威夷的降雨量可能会增加,而美国中西部和法国南部的降雨量可能会下降。”该北美地区广泛种植玉米、小麦、大麦和大豆等谷物。在法国南部,除了谷物之外,还有葡萄酒和薰衣草的富有表现力的生产。

今年 10 月,在美国普林斯顿大学的一次会议上,讨论亚马逊对地球的重要性,发布了一项类似的气候建模工作。在这项由普林斯顿生态学家斯蒂芬帕卡拉和气候学家埃琳娜舍夫利亚科娃协调的研究中,他们模拟了如果整个亚马逊雨林变成牧场会产生的后果。在全球范围内,世界将升高 0.25°C。

在巴西,降雨量将减少四分之一,亚马逊地区的气温将升高 2.5 ºC。热带森林完全消失的情景非常激进,不太可能实现。然而,劳伦斯等作品表明,除了部分森林的稀树化外,30% 到 50% 的森林砍伐足以产生强烈的全球影响。

对亚马逊的威胁不仅仅来自链锯的动作或燃烧引起的火灾。最近的研究表明,全球变暖本身是茂密森林地区某些类型树木死亡率神秘增加的原因,在保存完好的地区,理论上植被的恢复力应该很高。

去年11月发表在科学杂志上 全球变化生物学,该研究分析了 106 片森林中个别树木的年轮直径,并得出结论,那些不适应长期干旱和高温等压力条件的树木将比其他树木更容易死亡。

最能在潮湿环境中生长的物种将失去在干燥气候中更容易生长的物种的空间。 “适应潮湿环境的树木死亡,在森林中间​​开出小块空地,取而代之的是生长速度更快的物种,例如 embaúba”,来自英国利兹大学的巴西生态学家 Adriane Esquivel-Muelbert 解释说,他是主要作者从工作。 “全球变暖正在改变构成森林的物种的生物多样性。”

来自巴西和国外的研究人员在该项目中对这些亚马逊河段进行了 30 年的监测 亚马逊森林库存网络 (雨)。这种替代的问题在于,新的优势物种生长迅速,但生命短暂,从大气中去除的碳较少,这是亚马逊最重要的作用之一,同时还具有散布水分的作用。


项目

1. 亚马逊盆地温室气体平衡的年际变化及其在变暖和气候变化世界中的控制——CARBAM:亚马逊地区碳平衡的长期研究(nº 16/02018-2);模态专题项目; FAPESP全球气候变化研究计划;负责研究员 Luciana Gatti (Inpe);投资 3,592,308.47 雷亚尔

2. AmazonFace/ME:Amazon-Face Modeling-Experiment Integration Project——生物多样性和气候反馈的作用(nº 15/02537-7);青年研究员计划;首席研究员 David Montenegro Lapola(Unicamp);投资 464,253.22 雷亚尔。

科学文章

FLEISCHER, K. 等。 亚马逊森林对二氧化碳施肥的反应取决于植物磷的获取.自然地球科学。在线的。 8月5日2019。

ESPINOZA, J.C. 等。 亚马逊湿日和干日频率和相关大气特征的南北对比变化 (1981-2017)。气候动力学。 v. 52,没有。 9-10,第。 5413-30。迈。 2019。

MARENGO, J.A. 等。 亚马逊地区气候和土地利用的变化:当前和未来的变化和趋势.地球科学前沿。 12月21日2018年

LOVEJOY, T.E 和 NOBLE, C. 亚马逊引爆点.科学进展。 2018 年 2 月 21 日

GATTI, L.V. 等。 大气测量揭示亚马逊碳平衡的干旱敏感性.自然。 v. 506,没有。 7486 页。 76-80。 2014 年 2 月 6 日。



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