ต้นไม้ดูดซับคาร์บอนจากชั้นบรรยากาศและกักเก็บไว้ - จนกว่าพวกมันจะตาย อัลซามัว / shutterstock

ในขณะที่โลกร้อนขึ้นและชั้นบรรยากาศได้รับการปฏิสนธิด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากขึ้นต้นไม้ก็เติบโตเร็วขึ้น แต่พวกมันก็อายุน้อยลงเช่นกันและโดยรวมแล้วป่าไม้ของโลกอาจสูญเสียความสามารถในการกักเก็บคาร์บอน นั่นคือการค้นพบที่สำคัญของการศึกษาใหม่ของเราซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร การสื่อสารธรรมชาติ.

ในโลกที่ไม่มีมนุษย์ป่าไม้จะดำรงอยู่ในสภาวะสมดุลโดยนำคาร์บอนออกจากชั้นบรรยากาศโดยประมาณเท่าที่พวกมันสูญเสียไป อย่างไรก็ตามมนุษย์ได้รบกวนสมดุลนี้โดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล เป็นผลให้ระดับCO₂ในชั้นบรรยากาศเพิ่มขึ้นนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและการเจริญเติบโตของพืช การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ได้กระตุ้นการเติบโตของต้นไม้ในช่วงหลายสิบปีที่ผ่านมา ป่าไม้“ เจริญเติบโตเก่า” ที่ไม่ได้รับการรบกวนจากมนุษย์เมื่อเร็ว ๆ นี้ สิ่งนี้ทำให้ป่าสามารถรับคาร์บอนได้มากกว่าที่ปล่อยออกมาส่งผลให้เกิดการสะสมสุทธิจำนวนมากซึ่งมักเรียกว่า "อ่างคาร์บอน"

นักวิทยาศาสตร์โลกอย่างเรามักสงสัยว่าป่าไม้จะเป็นอ่างต่อไปได้นานแค่ไหน CO₂พิเศษจะเป็นประโยชน์ต่อต้นไม้ทุกหนทุกแห่งและการเพิ่มอุณหภูมิจะช่วยให้พวกมันเติบโตในพื้นที่ที่หนาวเย็นกว่า ดังนั้นคุณสามารถคาดหวังว่าป่าไม้จะยังคงดูดซับการปล่อยคาร์บอนของเราอยู่มากและนั่นคือสิ่งที่มากที่สุด แบบจำลองระบบโลก ทำนาย

ต้นไม้ที่ตายแล้วเช่นเดียวกับในเปรูนี้จะปล่อยคาร์บอนกลับคืนสู่ชั้นบรรยากาศเมื่อพวกมันเน่าสลายไป โรเอล บรีเนน, ผู้เขียนให้ไว้

อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงอายุการใช้งานของต้นไม้ที่เป็นไปได้อาจส่งผลกระทบต่อการทำงาน ย้อนหลังไปไม่กี่ปีตอนเรียน ป่าอเมซอนที่เติบโตเก่าเราสังเกตเห็นว่าการเติบโตที่เพิ่มขึ้นในช่วงแรกตามมาด้วยการเพิ่มขึ้นของการตายของต้นไม้ เราตั้งสมมติฐานว่าอาจเป็นเพราะการเติบโตที่เร็วขึ้นลดระยะเวลาที่ต้นไม้จะอยู่ได้ หากเป็นจริงหมายความว่าการคาดการณ์ว่าอ่างคาร์บอนจะดำเนินต่อไปอาจเป็นไปในแง่ดีมากเกินไปเนื่องจากไม่ได้คำนึงถึงการแลกเปลี่ยนระหว่างการเติบโตและอายุที่ยืนยาว การค้นพบใหม่ของเราเป็นหลักฐานสำหรับสมมติฐานนี้

เพื่อศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างการเติบโตของต้นไม้และอายุยืนเราใช้บันทึกแหวนต้นไม้ ความกว้างของวงแหวนแต่ละวงจะบอกให้เราทราบว่าต้นไม้เติบโตเร็วเพียงใดในขณะที่แหวนนับให้ข้อมูลเกี่ยวกับอายุและช่วยให้เราสามารถประมาณอายุการใช้งานสูงสุดได้ เราวิเคราะห์บันทึกแหวนต้นไม้แต่ละรายการมากกว่า 210,000 รายการซึ่งเป็นของมากกว่า 80 ชนิดที่แตกต่างกันจากทั่วโลก การดำเนินการขนาดใหญ่นี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากการทำงานหลายทศวรรษของ dendrochronologists (ผู้เชี่ยวชาญด้านแหวนต้นไม้) จากทั่วโลกซึ่งทำให้ข้อมูลของพวกเขาเปิดเผยต่อสาธารณะ

กระต่ายและเต่า

การวิเคราะห์ของเราแสดงให้เห็นว่าต้นไม้ที่โตเร็วและอายุน้อยตาย เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าสิ่งมีชีวิตที่เติบโตเร็วจะมีอายุสั้นลง ตัวอย่างเช่นต้นบัลซ่าเติบโตอย่างรวดเร็วถึง 20 เมตรขึ้นไป แต่จะมีชีวิตอยู่ได้เพียงไม่กี่ทศวรรษในขณะที่ต้นสนชนิดหนึ่งมีการเติบโตอย่างช้าๆและต่อเนื่องเป็นเวลาเกือบ 5,000 ปี

เราพบว่าสิ่งนี้ไม่เพียง แต่เมื่อเปรียบเทียบสายพันธุ์ที่แตกต่างกันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงต้นไม้ในสายพันธุ์เดียวกันด้วย เป็นเรื่องน่าประหลาดใจที่พบว่าการแลกเปลี่ยนนี้เกิดขึ้นในต้นไม้และระบบนิเวศเกือบทุกประเภทตั้งแต่ป่าเขตร้อนที่มีหลังคาปิดไปจนถึงต้นไม้ที่แข็งแรงที่กล้าหาญในภูมิภาคอาร์กติก คาดว่าต้นบีชที่เติบโตช้าอาจมีอายุยืนยาวกว่าญาติที่เติบโตเร็วหลายสิบปี มันเหมือนกับเรื่องราวของกระต่ายและเต่ามาก - ต้นไม้ที่เติบโตช้า แต่มั่นคงเป็นต้นไม้ที่มีอายุยืนยาวที่สุด

เพื่อศึกษาผลของสิ่งนี้เราได้เปรียบเทียบปริมาณคาร์บอนที่จะสะสมภายใต้แบบจำลองต้นไม้สองแบบ การจำลองแบบหนึ่งรวมถึงการแลกเปลี่ยนแบบ“ โตเร็วตายเร็ว” และอีกแบบใช้แบบจำลองที่ต้นไม้มีอายุยืนยาวเท่า ๆ กันโดยไม่คำนึงถึงอัตราการเติบโต เราพบว่าต้นไม้ที่เติบโตเร็วและอายุน้อยกว่าที่ตายในตอนแรกทำให้ระดับชีวมวลโดยรวมเพิ่มขึ้น แต่ก็เพิ่มอัตราการตายของต้นไม้ในอีกหลายทศวรรษต่อมา

ดังนั้นในที่สุดป่าก็เริ่มสูญเสียมวลชีวภาพอีกครั้งและกลับคืนสู่ระดับเดิม แต่มีต้นไม้โตเร็วและอายุสั้น แบบจำลองของเราระบุว่าการเติบโตที่เร็วขึ้นส่งผลให้ต้นไม้ตายเร็วขึ้นโดยที่การกักเก็บคาร์บอนในระยะยาวไม่เพิ่มขึ้นอย่างแท้จริง นักวิจัยบางคนคาดการณ์สิ่งนี้ นานมาแล้วและผลลัพธ์ของเราสนับสนุนการคาดการณ์ของพวกเขา

การคาดการณ์แบบจำลองเหล่านี้ไม่เพียง แต่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงที่สังเกตได้ใน การเปลี่ยนแปลงของป่าไม้ในอเมซอน แต่ยังมีการศึกษาล่าสุดรายงานว่า การตายของต้นไม้เพิ่มขึ้น ทั่วโลก

ทำไมร็อคสตาร์ถึงอายุน้อย?

คำถามที่น่าสนใจคือเหตุใดต้นไม้ที่เติบโตอย่างรวดเร็วซึ่งเป็น "หินดวงดาว" ของป่าจึงมีอายุสั้นลงมาก เรายังไม่มีคำตอบที่ชัดเจน แต่เราได้พิจารณากลไกที่เป็นไปได้บางอย่าง ตัวอย่างเช่นอุณหภูมิที่สูงขึ้นและสภาพแวดล้อมที่แปรปรวนอื่น ๆ ที่กระตุ้นการเจริญเติบโตได้เร็วขึ้นและช่วยลดอายุการใช้งานของต้นไม้ด้วย อย่างไรก็ตามเราพบว่าการลดอายุการใช้งานเป็นผลมาจากการเติบโตที่เร็วขึ้น

สมมติฐานง่ายๆอย่างหนึ่งคือต้นไม้จะตายเมื่อมีขนาดสูงสุดที่มีศักยภาพและยิ่งต้นไม้มีขนาดเท่านี้ต้นไม้ก็จะตายได้เร็วขึ้นเท่านั้น คำอธิบายที่เป็นไปได้อื่น ๆ ก็คือต้นไม้ที่เติบโตเร็วเพียงแค่ทำให้ไม้ถูกลง (ในแง่ของการใช้พลังงาน) และลงทุนทรัพยากรน้อยลงในการต่อสู้กับโรคและแมลงหรือเสี่ยงต่อความแห้งแล้ง ไม่ว่าจะเกิดจากสาเหตุใดกลไกนี้จำเป็นต้องสร้างเป็นแบบจำลองทางวิทยาศาสตร์หากเราต้องการคาดการณ์ที่เป็นจริงเกี่ยวกับอ่างคาร์บอนในอนาคตและปริมาณCO₂จะอยู่ในชั้นบรรยากาศเท่าใด

เกี่ยวกับผู้เขียน

Roel Brienen นักวิจัย NERC มหาวิทยาลัยลีดส์ และ Emanuel Gloor ศาสตราจารย์ด้านวงจรชีวเคมี มหาวิทยาลัยลีดส์

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

Life After Carbon: การเปลี่ยนแปลงระดับโลกครั้งต่อไปของเมือง

by Peter Plastrik, John Cleveland
อนาคตของเมืองของเราไม่ใช่สิ่งที่มันเคยเป็น รูปแบบเมืองที่ทันสมัยที่มีอยู่ทั่วโลกในศตวรรษที่ยี่สิบนั้นมีประโยชน์ยาวนานกว่า ไม่สามารถแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นได้โดยเฉพาะภาวะโลกร้อน โชคดีที่รูปแบบใหม่สำหรับการพัฒนาเมืองกำลังเกิดขึ้นในเมืองเพื่อรับมือกับความเป็นจริงของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ มันเปลี่ยนวิธีที่เมืองออกแบบและใช้พื้นที่ทางกายภาพสร้างความมั่งคั่งทางเศรษฐกิจบริโภคและกำจัดทรัพยากรใช้ประโยชน์และรักษาระบบนิเวศทางธรรมชาติและเตรียมความพร้อมสำหรับอนาคต วางจำหน่ายใน Amazon

การสูญพันธุ์ครั้งที่หก: ประวัติศาสตร์ที่ผิดธรรมชาติ

โดย Elizabeth Kolbert
ในช่วงครึ่งพันล้านปีที่ผ่านมามีการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ห้าครั้งเมื่อความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตบนโลกหดตัวลงอย่างกะทันหัน นักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกกำลังติดตามการสูญพันธุ์ครั้งที่หกซึ่งคาดการณ์ว่าจะเป็นเหตุการณ์การสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ที่สุดนับตั้งแต่ผลกระทบของดาวเคราะห์น้อยที่ทำลายล้างไดโนเสาร์ คราวนี้หายนะคือเรา ในร้อยแก้วที่ตรงไปตรงมาสนุกสนานและได้รับข้อมูลอย่างลึกซึ้ง Yorker ใหม่ Elizabeth Kolbert ผู้เขียนบอกเราว่าทำไมและมนุษย์มีการเปลี่ยนแปลงชีวิตบนโลกในแบบที่ไม่เคยมีมาก่อน การผสมผสานระหว่างการวิจัยในครึ่งสาขามีคำอธิบายเกี่ยวกับเผ่าพันธุ์ที่น่าหลงไหลที่หายไปและประวัติศาสตร์การสูญพันธุ์ในฐานะแนวคิด Kolbert ให้การเคลื่อนไหวที่ครอบคลุมและครอบคลุมเกี่ยวกับการหายตัวไปที่เกิดขึ้นต่อหน้าต่อตาเรา เธอแสดงให้เห็นว่าการสูญพันธุ์ครั้งที่หกน่าจะเป็นมรดกที่ยั่งยืนที่สุดของมนุษยชาติกระตุ้นให้เราคิดทบทวนคำถามพื้นฐานเกี่ยวกับความหมายของการเป็นมนุษย์ วางจำหน่ายใน Amazon

Climate Wars: การต่อสู้เพื่อเอาชีวิตรอดเมื่อโลกร้อนแรง

โดย Gwynne Dyer
คลื่นของผู้ลี้ภัยสภาพภูมิอากาศ รัฐล้มเหลวหลายสิบแห่ง สงครามออกทั้งหมด. จากหนึ่งในนักวิเคราะห์ทางภูมิรัฐศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ของโลกได้เห็นแววอันน่าสะพรึงกลัวของความเป็นจริงเชิงกลยุทธ์ในอนาคตอันใกล้นี้เมื่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศขับเคลื่อนพลังของโลกที่มีต่อการเมืองความอยู่รอด มีสติและไม่ท้อถอย สงครามสภาพภูมิอากาศ จะเป็นหนึ่งในหนังสือที่สำคัญที่สุดของปีที่จะมาถึง อ่านและค้นหาสิ่งที่เรากำลังมุ่งหน้าไป วางจำหน่ายใน Amazon

จากสำนักพิมพ์:
การซื้อใน Amazon ไปเพื่อชดใช้ค่าใช้จ่ายในการนำคุณ InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, และ ClimateImpactNews.com ไม่มีค่าใช้จ่ายและไม่มีผู้โฆษณาที่ติดตามพฤติกรรมการท่องเว็บของคุณ แม้ว่าคุณจะคลิกที่ลิงค์ แต่อย่าซื้อผลิตภัณฑ์ที่เลือกเหล่านี้ แต่อย่างอื่นที่คุณซื้อในการเข้าชมครั้งเดียวกันบน Amazon จะจ่ายค่าคอมมิชชั่นให้เราเล็กน้อย ไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับคุณดังนั้นโปรดช่วยสนับสนุนด้วย นอกจากนี้คุณยังสามารถ ใช้ลิงค์นี้ ใช้กับ Amazon ได้ตลอดเวลาเพื่อให้คุณสามารถช่วยสนับสนุนความพยายามของเรา