物理科技生物学-PHYICA

有多少温室气遥控跳蛋体排放来自热带森林砍伐和泥炭地流失?

地球 2022-06-20 00:00:06

国际热带农业中心(CIAT) 巴西马瑙斯附近的亚马逊雨林

信用:尼尔·帕尔默/国际热带农业中心 土地利用和土地利用变化被认为是造成约23%的人为温室气体排放的原因

但是,由于热带地区许多关键地区缺乏数据,确定这个数字的工作受到了阻碍,在这些地区,森林正被农业取代,而其他活动正在使森林退化

我们很大一部分的不确定性与森林向农业转化导致的土壤变化有关

土壤储存的碳约为大气的两倍,它们负责调节另外两种重要温室气体的浓度——一氧化二氮和甲烷,一氧化二氮是一种温室气体,其效力是二氧化碳的265倍,甲烷是仅次于二氧化碳的第二大人为温室气体

根据《巴黎协定》实施气候变化缓解行动需要改进温室气体排放的量化

热带地区的许多国家已经承诺减少农业和林业部门的排放

其中一些将单方面完成,但一些将通过国际合作完成,包括通过碳市场

国际生物多样性联盟和CIAT一直在与国际农业研究磋商小组的伙伴合作,以提高排放数据的可用性

最近几个月,我们发表了三篇论文,其中有来自潮湿热带地区的新的原始数据

两项研究着眼于在喀麦隆高地土壤和印度尼西亚苏门答腊岛将森林转变为不同类型的农业;第三项研究调查了秘鲁热带泥炭地因不可持续地收获棕榈果实而导致的森林退化

这些论文的一致发现是,森林向农业的转化和森林退化减缓了这些景观中的碳和氮含量,从而影响了生物圈和大气之间的温室气体流动

我们观察的气体之一是甲烷,这很重要,因为土壤将温室气体从大气中移除,并限制其对气候的影响

我们在喀麦隆的研究发现,将潮湿的森林转化为耕地减少了47%的清除量,但是转化为可可种植园并没有减少清除量

我们在苏门答腊岛的研究发现,与我们在喀麦隆观察到的森林相比,移除率较低,但仍然很重要

将森林转变为橡胶和油棕种植园将土壤对温室气体的清除减少到接近零

解开失踪的甲烷之谜? 甲烷在大气中以加速的速度增加

我们观察到的热带森林甲烷清除量减少的数量级表明,毁林可能是这一增加的4%至9%的原因

土地使用变化的这种影响没有被纳入全球模型研究,可能是大气甲烷积累逐年变化的原因之一

在秘鲁,我们观察了森林湿地的对比情况,森林湿地是大气中甲烷的天然来源,因为湿地土壤的高有机物含量和洪水条件限制了这些土壤中的氧气水平

我们观察了泥炭土沼泽地区(有机质含量非常高的土壤)的森林退化情况,发现森林结构的变化和毛里求斯棕榈不可持续的采伐造成的土壤扰动正在减少该地区甲烷的自然来源

鉴于整个热带地区湿地的大规模丧失和退化,这种自然来源可能正在减少,这意味着由于人为活动而导致的大气中甲烷的增加可能被低估

一氧化二氮的减少——首先 对于一氧化二氮,我们还发现在改作农业的地区排放量较低,主要是因为这些土壤没有施肥

在喀麦隆,最近转换的农田的排放量减少了52%,农林业种植园减少了35%

我们之前公布了苏门答腊岛的结果,显示当森林被改造成油棕和橡胶种植园时,减少了40%

在没有养分补充的情况下,继续从这些地点移走作物将会加剧氮的缺乏,在某个时候,将需要施肥来提高生产力

这将增加排放量,通常,施肥系统的排放量会超过本地植被的排放量

我们发现了秘鲁泥炭地森林退化导致的一氧化二氮排放的可疑结果,其中一个退化的地点显示出比完整森林低得多的排放,另一个显示出相似的排放

农林业可以保持土壤碳水平 我们研究的第三种气体是二氧化碳,我们特别研究了土壤呼吸

土壤呼吸是二氧化碳从土壤中流出,它来自两个来源:土壤有机质的降解和根系呼吸

土壤呼吸是生态系统中仅次于光合作用的第二重要碳通量,它指示了生态系统的生产力

在喀麦隆,退耕还林导致土壤呼吸减少了43%,可可种植园仅减少了20%

在苏门答腊,随着森林向种植作物的转化,我们没有看到土壤呼吸的变化,油棕的土壤呼吸速率高于森林

秘鲁泥炭地退化实验中的土壤呼吸数据即将公布

在苏门答腊,土壤有机质在转化后几乎没有损失,这有助于促进土壤呼吸

我们注意到喀麦隆土壤有机质的显著下降与较低的土壤呼吸有关

这些结果表明,维持高产农林系统可能是维持土壤碳储量和减少土地利用变化排放的关键

这些研究和其他将由或已经由这些网站产生的论文将为湿热带知识体系增加三个特征明确的网站,以支持更好地模拟和更好地实施《巴黎协定》

像联盟这样的应用科学组织的重要功能之一是提供数据来支持合理的决策

我们认识到好的数据并不能保证好的决策,但是缺乏数据可以保证好的决策是不成功的

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