今天發(fā)表在《自然》雜志上的研究表明，隨著大氣中二氧化碳濃度的增加，成熟森林吸收“多余”碳的能力受到限制。這些發(fā)現(xiàn)可能會對紐約州的碳中和目標產生影響。

ESF可持續(xù)資源管理系助理教授John Drake博士是該論文的合著者，與西悉尼大學的研究人員合作。

在西悉尼大學的EucFACE(桉樹自由空氣中的CO2富集)中進行的實驗發(fā)現(xiàn)了成熟森林將大氣中二氧化碳濃度增加轉化為額外的植物生長和碳儲量的能力受到限制的新證據(jù)。

二氧化碳(CO2)有時被稱為“植物性食物”，因為它是植物光合作用的關鍵成分。由于人類排放，大氣中的CO2濃度穩(wěn)定增加，因此有充分的證據(jù)表明植物的光合作用正在提高。使單棵樹木和迅速生長的年輕森林暴露于升高的CO2濃度的實驗表明，植物利用多余的碳來更快地生長。德雷克說：“森林提供了廣泛的環(huán)境，經濟和社會效益。重要的是，森林從大氣中清除了大量碳并加以存儲，這減緩了我們的氣候危機。”

但是，科學家們長期以來一直在想，成熟的原生森林是否能夠利用額外的光合作用，因為樹木也需要土壤中的養(yǎng)分才能生長。德雷克參加了第一個此類實驗，該實驗適用于成熟的原生森林，以使西悉尼坎伯蘭平原上90年的桉樹林地暴露于升高的二氧化碳水平。

研究人員將其測量結果合并到碳預算中，該預算解釋了碳通過樹木，草，昆蟲，土壤和枯枝落葉進出EucFACE森林生態(tài)系統(tǒng)的所有途徑。碳追蹤分析表明，樹木吸收的多余碳迅速循環(huán)通過土壤并返回到大氣中，其中約一半的碳由樹木自身返回，另一半由真菌和細菌返回土壤中。

“樹木將吸收的碳轉化為糖，但它們無法利用這些糖生長，因為它們無法從土壤中獲取額外的養(yǎng)分。相反，它們將糖輸送到地下'喂食'土壤微生物，”霍克斯伯里環(huán)境研究所杰出教授貝琳達·梅德林博士說。

這些發(fā)現(xiàn)具有全球意義：用于預測未來氣候變化的模型以及氣候變化對植物和生態(tài)系統(tǒng)的影響，目前假設成熟的森林將繼續(xù)吸收超過其當前水平的碳，作為碳匯。EucFACE的調查結果表明，對于成熟森林而言，這些匯可能更弱或沒有。

德雷克說：“雖然我們不能說我們在這片澳大利亞森林中發(fā)現(xiàn)的東西直接轉化為美國東北森林，但這些信息對紐約州的森林有影響。

德雷克說：“過去100年來，美國東北部的森林一直在生長，并提供了重要的碳匯。隨著這些森林向更成熟的狀態(tài)過渡，不確定性是否會持續(xù)下去。”

該結果可能還會影響由ESF氣候與應用森林研究所(CAFRI)的Colin Beier博士領導的紐約州首個全州森林碳評估。

“在政策界，越來越多的森林被視為解決氣候變化問題的關鍵部分，紐約的情況肯定如此。在紐約，森林吸收的碳以及儲存在樹木，土壤和伐木產品中的碳對于實現(xiàn)森林發(fā)展至關重要。我們國家的立法目標是到2050年實現(xiàn)凈碳中和。”生態(tài)學副教授兼CAFRI主任拜爾說。

貝爾說：“在為紐約開發(fā)森林碳核算時，我們最大的問題之一是森林生態(tài)系統(tǒng)及其對社會的諸多好處，包括減少氣候風險，將如何應對迅速變化的環(huán)境。”“這項開創(chuàng)性的研究填補了主要空白并減少了這種不確定性，使我們能夠做出更可靠的預測，并為決策者，土地所有者和森林經營者提供更好的指導。”

德雷克說：“在氣候變化的背景下，森林的碳存儲至關重要。最近在《自然》雜志上的工作表明，隨著大氣中二氧化碳2濃度的增加，成熟的森林可能不會存儲額外的碳。”

德雷克說，尋求恢復生態(tài)以鼓勵森林在某些特定地區(qū)生長將是有益的，“管理現(xiàn)有森林以增加其碳儲量也有可能。”

德雷克(Drake)與朱莉婭·伯頓(Julia Burton)博士，雷內·格曼(RenéGermain)博士和拜爾(Beier)同事合作，開發(fā)和實地測試替代森林管理策略，這些策略可通過增加森林適應氣候條件變化的能力以及從大氣中清除碳的能力來緩解氣候變化。

伯頓說：“我們不是在尋找銀彈。”“氣候智能森林管理可能涉及多種方法。”

德雷克說：“成熟樹木的響應能力有限，這表明需要使用不同年齡級別的樹木(較年輕的樹木固存，較老的樹木儲存碳)和物種，包括可能更適應未來氣候條件的物種。”